JP2010279425A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動される超音波プローブを介して被検体の検査部位を繰り返し3次元走査する超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that repeatedly and three-dimensionally scans an examination site of a subject via a moving ultrasonic probe.
超音波診断装置は、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をリアルタイム表示で得られる。また、システムの規模がX線診断装置、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、簡便な診断手法であるといえる。また、超音波はX線などのように被曝の影響がないため、超音波診断装置は、産科や在宅医療等においても使用することができる。 The ultrasonic diagnostic apparatus can obtain the state of the heart beat and the fetal movement in real time by a simple operation by simply touching the ultrasonic probe from the body surface. In addition, the scale of the system is small compared to other diagnostic equipment such as X-ray diagnostic equipment, X-ray computed tomography equipment, and magnetic resonance imaging equipment, making it easy to perform inspections while moving to the bedside, and simple diagnosis It can be said that it is a technique. Further, since ultrasonic waves are not affected by exposure unlike X-rays, the ultrasonic diagnostic apparatus can be used in obstetrics, home medical care, and the like.
近年は、機械的に揺動可能な超音波振動子を有するメカニカルプローブや2次元的に配列された超音波振動子を有する2次元アレイプローブによって、ボリューム走査が可能になっている。また一方で、より広域な走査領域に関するボリュームデータセットを取得する手段としてパノラミックビュー(Panoramic View)と称される技術も開発されている。パノラミックビューは、超音波プローブを平行移動させながら検査部位を複数方向から走査し、得られた複数のボリュームデータセットを繋ぎ合わせて、単一のボリュームデータセットを取得する技術である。このように取得されたボリュームデータセットにより、広域の走査領域が観察可能となっている。 In recent years, volume scanning has become possible with a mechanical probe having a mechanically oscillating ultrasonic transducer or a two-dimensional array probe having a two-dimensionally arranged ultrasonic transducer. On the other hand, a technique called a panoramic view has been developed as a means for acquiring a volume data set relating to a wider scanning area. The panoramic view is a technique for scanning a test site from a plurality of directions while translating an ultrasonic probe and connecting a plurality of obtained volume data sets to obtain a single volume data set. A wide scanning area can be observed by the volume data set acquired in this way.
しかし、超音波診断装置は、他の診断機器に比して1走査に関する走査領域が小さい。そのため、ユーザは、超音波画像を観察するだけでは、検査部位上における超音波画像の位置を判断し難い場合がある。特に乳腺等の方向性の不明瞭な部位においては、その傾向が顕著となる。そのため、診断結果として超音波画像やボリュームデータセットを保存する場合、これら超音波画像やボリュームデータセットに対して、走査位置が示されたボディマークを手動操作で貼付して記録するのが通例である。しかし特にボリュームデータセットに対して表示(観察)断面位置やスキャンしたプローブの位置等を手動でいちいちボディマークを入力するのは煩雑であり、自動化が期待されている。 However, the ultrasound diagnostic apparatus has a smaller scanning area for one scan than other diagnostic devices. Therefore, the user may not be able to determine the position of the ultrasonic image on the examination site simply by observing the ultrasonic image. In particular, the tendency becomes remarkable in a region with unclear direction such as a mammary gland. Therefore, when saving an ultrasound image or volume data set as a diagnostic result, it is common to manually paste and record a body mark indicating the scanning position on the ultrasound image or volume data set. is there. However, it is particularly troublesome to manually input body marks for the display (observation) cross-sectional position, the position of the scanned probe, and the like for the volume data set, and automation is expected.
ボディマークは、人体の標準的な形状を示すマークであり、個々人の人体形状を反映したものではない。従って、標準的な形状を示すボディマーク上に個々人に関する超音波画像やボリュームデータの位置を指し示しても、その正確性に欠ける。特に、乳房のような形状の変化しやすい検査部位において、その傾向が強まる。従って、ユーザは、検査部位上における超音波画像やボリュームデータセットの位置を把握し難い。 The body mark is a mark indicating the standard shape of the human body, and does not reflect the individual human body shape. Therefore, even if the position of the ultrasonic image or volume data relating to an individual is indicated on a body mark indicating a standard shape, the accuracy is lacking. In particular, the tendency becomes stronger in the examination site where the shape is easily changed, such as a breast. Therefore, it is difficult for the user to grasp the position of the ultrasound image and the volume data set on the examination site.
本発明の目的は、超音波診断の効率の向上を可能とする超音波診断装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of improving the efficiency of ultrasonic diagnosis.
本発明の第1局面に係る超音波診断装置は、移動される超音波プローブを介して被検体の検査部位を超音波で繰り返し3次元走査する超音波診断装置において、前記超音波プローブからのエコー信号に基づいて、前記検査部位に含まれる複数の走査領域に関する複数のサブボリュームデータセットをそれぞれ生成するサブボリュームデータセット生成部と、前記生成された複数のサブボリュームデータセットを前記複数の走査領域間の位置関係に従って結合し、単一の結合ボリュームデータセットを生成する結合ボリュームデータセット生成部と、前記生成された結合ボリュームデータセットを画像処理して前記検査部位に関するボディマークを生成するボディマーク生成部と、前記生成されたボディマークを表示する表示部と、を具備することを特徴とする。 An ultrasonic diagnostic apparatus according to a first aspect of the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus that repeatedly and three-dimensionally scans an examination site of a subject via a moving ultrasonic probe, and an echo from the ultrasonic probe. A sub-volume data set generation unit that generates a plurality of sub-volume data sets for a plurality of scanning regions included in the examination region based on the signal; and the generated plurality of sub-volume data sets for the plurality of scanning regions A combined volume data set generating unit that generates a single combined volume data set by combining according to the positional relationship between the body, and a body mark that generates a body mark related to the examination site by performing image processing on the generated combined volume data set A generating unit; and a display unit for displaying the generated body mark. And wherein the door.
本発明によれば、超音波画像の診断効率の向上を可能とする超音波診断装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can improve the diagnostic efficiency of ultrasonic images.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る超音波診断装置を説明する。 Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図である。図1に示すように超音波診断装置は、超音波プローブ11、走査制御部13、送信部15、受信部17、Bモード処理部19、Bモード画像生成部21、ドプラ処理部23、ドプラ画像生成部25、記憶部27、サブボリュームデータセット生成部29、結合ボリュームデータセット生成部31、ボディマーク生成部33、3次元画像処理部35、表示制御部37、表示部39、入力部41、ネットワークインターフェース部43、及びシステム制御部45を備える。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus includes an
超音波プローブ11は、2次元状に配列された複数の振動子を有している。超音波プローブ11は、送信部15からの駆動信号を受けて被検体に向けて超音波を送信する。被検体に送信された超音波は、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る。反射された超音波は、エコー信号として超音波プローブ11に受信される。このエコー信号の振幅は、反射され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、送信された超音波が、移動している血流や心臓壁等の移動体の表面で反射された場合、エコー信号は、ドプラ効果により移動体の超音波送信方向の速度成分に依存した周波数偏移を受ける。なお、超音波プローブ11は、3次元走査が可能であれば、必ずしも2次元アレイ型である必要はない。例えば、超音波プローブ11は、機械的に揺動可能な1次元アレイ型であってもよい。
The
走査制御部13は、送信部15と受信部17とを制御して走査領域を超音波で繰り返し3次元走査する。走査領域は、複数の走査面により構成され、走査面は、複数の走査線により構成される。走査制御部13は、例えば、1つの走査面内の複数の走査線を1本ずつ順番に端から端まで超音波走査することにより、1つの走査面を2次元走査する。このようにして走査制御部13は、例えば、1つの走査領域内の複数の走査面を一面ずつ順番に端から端まで超音波で2次元走査することにより、1つの走査領域を3次元走査する。
The
本実施形態における検査部位の広さは、1回の3次元走査により走査可能な走査領域に収まりきらないほど広いとする。このような広範囲な検査部位を超音波走査するため、ユーザは、検査部位の全体が超音波走査されるように超音波プローブ11を移動させる。このように走査制御部13は、ユーザにより移動される超音波プローブ11を介して検査部位を超音波で繰り返し3次元走査する。このように超音波プローブ11を移動させながら広範囲の走査領域を超音波走査し、この広範囲の走査領域を1枚の画像(あるいはボリュームデータ)で可視化する技術は、4Dパノラミックビューと呼ばれている。以下、1回の3次元走査で走査可能な走査領域をサブ走査領域、4Dパノラミックビューの走査対象領域の全体、すなわちサブ走査領域の集合をフル走査領域と呼ぶことにする。
In this embodiment, it is assumed that the size of the examination region is so large that it does not fit in a scanning area that can be scanned by one three-dimensional scanning. In order to ultrasonically scan such a wide examination site, the user moves the
送信部15は、走査制御部13による制御に従って、超音波プローブ11に超音波を繰り返し発生させる。より詳細には、送信部15は、図示しないレートパルス発生回路、送信遅延回路、及び駆動パルス発生回路等を有している。レートパルス発生回路は、所定のレート周波数frHz(周期;1/fr秒)で、レートパルスをチャンネル毎に繰り返し発生する。遅延回路は、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束させ且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間を各レートパルスに与える。駆動パルス発生回路は、各遅延されたレートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ11に駆動パルスを印加する。駆動パルスの印加を受けた超音波プローブ11は、超音波を発生する。
The
なお送信部15は、走査制御部13による制御に従って所定の走査シーケンスを実行するために、送信周波数や送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。例えば、送信駆動電圧の変更機能は、瞬間的にその値を切替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は複数の電気ユニットを電気的に切替え可能な機構によって実現される。
The
受信部17は、走査制御部13による制御に従って、超音波プローブ11からエコー信号を繰り返し受信し、走査線毎のエコー信号を生成する。より詳細には、受信部17は、図示しないアンプ回路、A/D変換器、受信遅延回路、及び加算器等を有している。アンプ回路は、超音波プローブ11からのエコー信号を受信し、受信されたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。A/D変換器は、増幅されたエコー信号をチャンネル毎にアナログ信号からデジタル信号に変換する。受信遅延回路は、デジタル信号に変換されたエコー信号に対し、チャンネル毎にビーム状に集束させ且つ受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、遅延時間が与えられた各エコー信号を加算する。この加算処理により、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ビームが形成される。1つの超音波ビームは、1つの超音波走査線に対応する。走査線毎のエコー信号は、Bモード処理部19とドプラ処理部23とに供給される。
The
Bモード処理部19は、受信部17からのエコー信号を包絡線検波し、包絡線検波されたエコー信号を対数圧縮することで、エコー信号の強度を輝度で表現するBモード信号のデータを生成する。生成されたBモード信号のデータは、Bモード画像生成部21に供給される。
The B-
Bモード画像生成部21は、Bモード処理部19からのBモード信号に基づいて走査面に関するBモード画像のデータを生成する。具体的には、Bモード画像生成部21は、Bモード信号のデータをその走査線の位置情報に従ってメモリ上に2次元的に配置し、走査線間のBモード信号を補間する。この配置処理と補間処理とによって、複数のピクセルから構成されるBモード画像のデータが生成される。Bモード画像を構成するピクセルのそれぞれは、由来するBモード信号の強度に応じた輝度値を有する。生成されたBモード画像のデータは、記憶部27に供給される。
The B-mode
ドプラ処理部23は、受信部17からのエコー信号を周波数解析し、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、平均速度や分散、パワー等の情報をカラーで表現するドプラ信号のデータを生成する。生成されたドプラ信号のデータは、ドプラ画像生成部25に供給される。
The
ドプラ画像生成部25は、ドプラ処理部23からのドプラ信号に基づいて走査面に関するドプラ画像のデータを生成する。具体的には、ドプラ画像生成部25は、ドプラ信号のデータをその走査線の位置情報に従ってメモリ上に2次元的に配置し、走査線間のドプラ信号を補間する。この配置処理と補間処理とによって、複数のピクセルから構成されるドプラ画像のデータが生成される。ドプラ画像を構成する各ピクセルのそれぞれは、由来するドプラ信号の強度に応じたカラー値を有する。生成されたドプラ画像のデータは、記憶部27に供給される。
The Doppler
なお、Bモード画像生成部21やドプラ画像生成部25に供給される以前のデータは、生データと呼ばれることがある。
Note that data before being supplied to the B-mode
記憶部27は、Bモード画像生成部21からのBモード画像のデータや、ドプラ画像生成部25からのドプラ画像のデータを記憶する。また、記憶部27は、サブボリュームデータセット生成部29により生成されたBモードサブボリュームデータやドプラサブボリュームデータ、結合ボリュームデータセット生成部31により生成されたBモード結合ボリュームデータセットやドプラ結合ボリュームデータ、3次元画像処理部35により生成された各種2次元画像のデータを記憶する。さらに記憶部27は、ボディマーク生成部33により生成された、本実施形態に特有のボディマークのデータを記憶する。また、記憶部27は、システム制御部45により実行される種々のプログラムを記憶している。
The
サブボリュームデータセット生成部29は、Bモード信号に基づいてサブ走査領域に関するボリュームデータ(以下、Bモードサブボリュームデータセットと呼ぶことにする)を生成する。具体的には、サブボリュームデータセット生成部29は、Bモード画像をその走査面の位置情報に従ってメモリ上に3次元的に配置し、走査面間のBモード画像のデータを補間する。この配置処理と補間処理とによって、複数のボクセルから構成されるBモードサブボリュームデータセットが生成される。各ボクセルは、由来するBモード信号の強度に応じたボクセル値を有する。同様に、サブボリュームデータセット生成部29は、ドプラ信号に基づいてサブ走査領域に関するボリュームデータ(以下、ドプラサブボリュームデータセットと呼ぶことにする)を生成する。なお、Bモードサブボリュームデータセットとドプラサブボリュームデータセットとを特に区別しないときは、まとめてサブボリュームデータセットと呼ぶことにする。3次元走査が繰り返されることにより、サブボリュームデータセット生成部29は、複数のサブ走査領域に関する複数のサブボリュームデータセットを生成する。
The sub-volume data set
結合ボリュームデータセット生成部31は、複数のBモードサブボリュームデータセットを複数のサブ走査領域間の位置関係に従って結合し、フル走査領域に関する単一のボリュームデータセット(以下、Bモード結合ボリュームデータセットと呼ぶことにする)を生成する。同様に、結合ボリュームデータセット生成部31は、複数のドプラサブボリュームデータセットを互いの位置関係に従って結合し、フル走査領域に関する単一のボリュームデータセット(以下、ドプラ結合ボリュームデータセットと呼ぶことにする)を生成する。結合ボリュームデータセットの生成方法の詳細については、後述する。なお、Bモード結合ボリュームデータセットとドプラ結合ボリュームデータセットとを特に区別しないときは、まとめて結合ボリュームデータセットを呼ぶことにする。
The combined volume data set
ボディマーク生成部33は、Bモード結合ボリュームデータセットを画像処理してフル走査領域に関する2次元の画像のデータを生成する。このボディマーク生成部33により生成された画像は、本実施形態においてボディマークとして用いられる。以下、この画像を、3次元ボディマークと呼ぶことにする。3次元ボディマークの生成処理の詳細については、後述する。
The body
3次元画像処理部35は、Bモード結合ボリュームデータセットを3次元画像処理し、2次元のBモード表示画像のデータを生成する。また、3次元画像処理部35は、ドプラ結合ボリュームデータセットを3次元画像処理し、2次元のドプラ表示画像のデータを生成する。3次元画像処理としては、MPR(multi planar reconstruction)処理や投影処理、ボリュームレンダリング、サーフェスレンダリング等が挙げられる。
The three-dimensional
表示制御部37は、表示対象のBモード画像やドプラ画像、Bモード表示画像、ドプラ表示画像と3次元ボディマークとを表示部39に表示する。以下、これら表示対象のBモード画像やドプラ画像、Bモード表示画像、ドプラ表示画像を区別しないときは、まとめて超音波画像と呼ぶことにする。また、表示制御部37は、時系列の超音波画像を連続的に表示(シネ表示)したり、種々のパラメータの文字やメモリ等を表示したりすることも可能である。さらに、表示制御部37は、表示中の超音波画像と結合ボリュームデータセットとの位置関係をユーザに提示するために、3次元ボディマークに種々のマークを重ねて表示する。これら表示処理の詳細については、後述する。
The
表示部39は、例えばCRTディスプレイや、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示デバイスを備える。
The
入力部41は、ユーザからの指示に従って、スキャン条件の入力や、各種コマンド信号の入力などを行う。具体的には、入力部41は、キーボード、マウス、各種ボタン、タッチキーパネル等の入力デバイスを備える。
The
ネットワークインターフェース部43は、記憶部27に記憶されている種々の超音波画像やサブボリュームデータセット、結合ボリュームデータセット、3次元ボディマークのデータ、あるいは種々の計算結果等を図示しないネットワークを介して他の外部装置に転送することができる。
The
システム制御部45は、情報処理装置(計算機)としての機能を有し、本実施形態に係る超音波診断装置の各部の動作を制御する。システム制御部45は、超音波走査や画像・ボリュームデータセット生成、3次元ボディマーク生成、マーク表示等を実行するための各種プログラムを記憶部27から読み出して自身が有するメモリ上に展開し、各種プログラムに従った処理を実行する。
The
以下、本実施形態に係る超音波診断装置の動作の詳細について説明する。以下、動作説明を具体的に行なうため、本実施形態に係る検査部位は乳房であり、本実施形態の動作を乳がん検診の状況のもとで説明する。なお、本実施形態は、乳房のみを処理対象とするものではなく、例えば、肝臓や膵臓等のあらゆる部位を処理対象とすることができる。 The details of the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment will be described below. Hereinafter, in order to specifically describe the operation, the examination site according to the present embodiment is the breast, and the operation of the present embodiment will be described under the condition of breast cancer screening. In the present embodiment, not only the breast is a processing target, but all parts such as the liver and pancreas can be processed.
(4Dパノラミックビューにおける超音波走査)
まず、4Dパノラミックビューにおける超音波走査について説明する。4Dパノラミックビューは、いわゆる2Dパノラミックビューを3次元に拡張したものである。図2は、4Dパノラミックビューにおける超音波走査とサブボリュームデータセットSVとの関係を示す図である。図2に示すように、ユーザは、乳房の全体が3次元走査されるように超音波プローブ11を移動させる。より詳細には、ユーザは、1つのサブ走査領域SRの3次元走査が終了する毎に超音波プローブ11を次のサブ走査領域SRに移動させる。このようにユーザは、3次元走査の進行に応じて超音波プローブ11を断続的に移動させる。この際、ユーザは、時間的に隣り合うサブ走査領域SRに同一の走査領域が含まれるように、すなわち一部重なるように超音波プローブ11を移動させる。
(Ultrasonic scanning in 4D panoramic view)
First, ultrasound scanning in 4D panoramic view will be described. The 4D panoramic view is an extension of a so-called 2D panoramic view to three dimensions. FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between the ultrasonic scanning in the 4D panoramic view and the sub-volume data set SV. As shown in FIG. 2, the user moves the
乳房検査において超音波プローブ11は、例えば、図2に示すように円周状に移動され、一周すると超音波走査が終了する。超音波走査の開始位置は、特に限定されず、どこから始めてもよい。なお、本実施形態においては、超音波プローブ11の移動軌跡を時計の文字盤に見立てて、超音波走査の開始位置を12時の位置と呼び、その反対側を6時の位置と呼ぶことにする。なお、超音波プローブ11は、円周状でなくとも、四角状やジグザグ状等どのような軌跡で移動させても構わない。
In breast examination, for example, the
このようにして、走査制御部13によりサブ走査領域SRが超音波で3次元走査されるたびに、この3次元走査されたサブ走査領域SRに関するサブボリュームデータセットSVがサブボリュームデータ生成部29により生成される。例えば、n個のサブ走査領域SVが3次元走査されるとすると、n個のサブボリュームデータセットSVが生成される。なお、各サブボリュームデータセットは、個別の画像空間上に配置される。各画像空間は、個別の座標系により規定される。
In this way, every time the sub-scanning region SR is three-dimensionally scanned with ultrasonic waves by the
(結合ボリュームデータセットの生成処理)
このようにして生成されたフル走査領域に関する複数のサブボリュームデータセットに基づいて、結合ボリュームデータセット生成部31は、結合ボリュームデータセットを生成する。
(Generated volume data set generation process)
Based on the plurality of sub-volume data sets related to the full scan area generated in this way, the combined volume data set
図3は、結合ボリュームデータ生成部31による結合ボリュームデータセットの生成処理(結合処理)を説明するための図である。図3に示すように、結合処理は、繋ぎ合わせ処理と補間処理とからなる。繋ぎ合わせ処理において、まず、時間的に隣り合う2つのサブボリュームデータセットが読み出される。ここで時刻の早い方をサブボリュームデータセットSV1、時刻の遅い方をサブボリュームデータセットSV2とする。この2つのサブボリュームデータセットSV1、SV2は、空間的に連続している。つまり、2つのサブボリュームデータセットSV1、SV2は、解剖学的に同一な走査領域を含んでいる。結合ボリュームデータセット生成部31は、この同一走査領域を利用してサブボリュームデータセットSV1とサブボリュームデータセットSV2とを繋ぎ合わせる。
FIG. 3 is a diagram for explaining a combined volume data set generation process (combined process) by the combined volume
より詳細には、例えば、サブボリュームデータセットSV2をサブボリュームデータセットSV1に重ねて移動させながら相関係数を計算する。なおこの処理は、2つのサブボリュームデータセットSV1、SV2の何れかの画像空間、例えば、サブボリュームデータセットSV1の画像空間のもとで行なわれる。そして相関係数が最大となるときのサブボリュームデータセットSV1に対するサブボリュームデータセットSV2の相対位置を計算する。相対位置は、例えば、各サブボリュームデータセットSV1、SV2の中心間の位置で計算される。そして計算された相対位置を利用して、サブボリュームデータセットSV2を構成する各ボクセルのボクセル値を、それに対応するサブボリュームデータセットSV1の画像空間上のボクセルのボクセル値に置き換える。これにより、サボリュームデータセットSV1とサブボリュームデータセットSV2とが繋ぎ合わされる。なお、計算された各サブボリュームデータセットSV1、SV2の相対位置は、記憶部27に記憶される。この時、相関係数は、ドプラ用のデータを併せて持っていたとしても、Bモードのデータを使うことが望ましい。
More specifically, for example, the correlation coefficient is calculated while moving the subvolume data set SV2 so as to overlap the subvolume data set SV1. This process is performed under the image space of one of the two subvolume data sets SV1, SV2, for example, the image space of the subvolume data set SV1. Then, the relative position of the subvolume data set SV2 with respect to the subvolume data set SV1 when the correlation coefficient is maximized is calculated. The relative position is calculated, for example, at a position between the centers of the sub-volume data sets SV1 and SV2. Then, using the calculated relative position, the voxel value of each voxel constituting the sub-volume data set SV2 is replaced with the voxel value of the voxel on the image space of the corresponding sub-volume data set SV1. As a result, the sub-volume data set SV1 and the sub-volume data set SV2 are joined together. The calculated relative positions of the sub-volume data sets SV1 and SV2 are stored in the
このようにして連続する2つのサブボリュームデータセットSV1、SV2の相関を利用して、全てのサブボリュームデータセット(図3においてSV1〜SV7)を繋ぎ合わせる。次に、空間的に隣り合うサブボリュームデータセット間のデータの欠落箇所を内挿処理や外挿処理により補間する。より詳細には、欠落箇所の近傍にある複数のボクセル値に基づいて欠落箇所のボクセルのボクセル値を線形的又は非線形的に補間する。この補間処理により結合ボリュームデータセットVDが生成される。なお、結合ボリュームデータセット内の各ボクセルには、由来するサブボリュームデータセットの識別子、オリジナルのBモード画像(或いはオリジナルのドプラ画像)の識別子が割り付けられる。 In this way, all the sub-volume data sets (SV1 to SV7 in FIG. 3) are connected using the correlation between the two continuous sub-volume data sets SV1 and SV2. Next, data missing portions between spatially adjacent sub-volume data sets are interpolated by interpolation processing or extrapolation processing. More specifically, the voxel values of the voxels at the missing portion are interpolated linearly or nonlinearly based on a plurality of voxel values near the missing portion. A combined volume data set VD is generated by this interpolation processing. It should be noted that each voxel in the combined volume data set is assigned an identifier of the originating sub-volume data set and an identifier of the original B-mode image (or original Doppler image).
上述のように、サブボリュームデータセットを結合する際、連続する2つのサブボリュームデータセット間の相対位置が計算される。この相対位置を利用して、複数のサブボリュームデータセットのうちの基準のサブボリュームデータセット(以下、基準サブボリュームデータセットと呼ぶことにする)に対する他のサブボリュームデータセットの相対位置(以下、絶対位置と呼ぶことにする)を計算することができる。 As described above, when combining sub-volume data sets, the relative position between two consecutive sub-volume data sets is calculated. Using this relative position, the relative position of the other subvolume data set (hereinafter referred to as the reference subvolume data set) of the plurality of subvolume data sets (hereinafter referred to as the reference subvolume data set). Can be calculated).
(絶対位置の計算処理)
絶対位置は、各サブボリュームデータセット間の相対位置の正確性の向上や位置関係の把握を容易にさせるために利用される。この絶対位置は、連続する2つのサブボリュームデータセット間の相対位置を利用して結合ボリュームデータセット生成部31により計算される。なお基準サブボリュームデータセットは、典型的には、初めに生成されたサブボリュームデータセット、すなわち12時の方向に関するサブボリュームデータセットに自動的に設定される。しかし、ユーザにより入力部41を介して選択された任意のサブボリュームデータセットを、基準サブボリュームデータセットに設定することも可能である。
(Absolute position calculation processing)
The absolute position is used to improve the accuracy of the relative position between the sub-volume data sets and to easily grasp the positional relationship. This absolute position is calculated by the combined volume data set
以下に、基準サブボリュームデータセットに対する他のサブボリュームデータセットの相対位置(絶対位置)の計算例を示す。上述のように、結合ボリュームデータセットの生成過程において、連続する2つのサブボリュームデータセット間の相対位置が計算され、記憶される。例えば、n個のサブボリュームデータセットがある場合、n個の相対位置が計算される。なお、基準ボリュームデータセットの相対位置は、例えば、基準ボリュームデータセットの中心位置に設定される。各サブボリュームデータセットの絶対位置を計算するため、計算対象のサブボリュームデータセットから基準ボリュームデータセットまでの全ての相対位置の総和を計算する。例えば、3番目に生成されたサブボリュームデータセットの絶対位置は、1番目、2番目、及び3番目に生成されたサブボリュームデータセットの相対位置の総和により計算される。このようにして各サブボリュームデータセットの絶対位置が計算される。計算された絶対位置は、そのサブボリュームデータセットに関連付けて記憶部27に記憶される。
An example of calculating the relative position (absolute position) of another subvolume data set with respect to the reference subvolume data set is shown below. As described above, in the process of generating the combined volume data set, the relative position between two consecutive subvolume data sets is calculated and stored. For example, if there are n subvolume data sets, n relative positions are calculated. The relative position of the reference volume data set is set, for example, at the center position of the reference volume data set. In order to calculate the absolute position of each sub-volume data set, the sum of all relative positions from the sub-volume data set to be calculated to the reference volume data set is calculated. For example, the absolute position of the third generated subvolume data set is calculated by the sum of the relative positions of the first, second, and third generated subvolume data sets. In this way, the absolute position of each subvolume data set is calculated. The calculated absolute position is stored in the
この絶対位置を利用して、実空間上における位置と同様の位置にサブボリュームデータセットを画像空間上に配置することができる。例えば、画像空間上において基準サブボリュームデータセットを実際と同様の12時の位置に配置することで、画像空間上における結合ボリュームデータセットの向きを実空間上における向きと同様にすることができる。これにより、位置関係の把握が容易になる。このような基準サブボリュームデータセットの12時の位置への配置は、ユーザにより入力部41を介して配置可能である。しかし、ユーザの手間を減らすために、自動的に配置されるとするのがよい。
By utilizing this absolute position, the subvolume data set can be arranged on the image space at the same position as the position on the real space. For example, by arranging the reference sub-volume data set in the image space at the same twelve o'clock position as in actual, the direction of the combined volume data set in the image space can be made the same as the direction in the real space. This makes it easy to grasp the positional relationship. The arrangement of the reference subvolume data set at the 12 o'clock position can be arranged by the user via the
また、乳房検査の場合、結合ボリュームデータセット、より詳細には、それに由来する超音波画像を観察するだけでは、その乳房が左右どちらのものであるのかが判別できない。従って、生成された結合ボリュームデータセットに左右を識別するための情報を割り付ける。この情報を自動的に割り付けるため、例えば、超音波走査の方法にルールを設けると良い。具体的には、右回りに超音波走査された場合は右胸、左回りに超音波走査された場合は左胸というルール設定する。そして結合ボリュームデータセット生成部31は、結合ボリュームデータセットに含まれるサブボリュームデータセットの識別子とボクセルの絶対位置とに基づいて、その結合ボリュームデータセットが右胸に関するものであるのか、あるいは左胸に関するものであるのかを判別する。そして右胸であると判別された場合、その結合ボリュームデータセットに右胸である旨の情報を関連付け、左胸であると判別された場合、その結合ボリュームデータセットに左胸である旨の情報を関連付ける。
In the case of breast examination, it is impossible to determine whether the breast is left or right only by observing the combined volume data set, more specifically, an ultrasound image derived therefrom. Therefore, information for identifying left and right is assigned to the generated combined volume data set. In order to automatically assign this information, for example, a rule may be provided for the ultrasonic scanning method. Specifically, the rule is set such that the right chest is used when the ultrasound is scanned clockwise, and the left chest is used when the ultrasound is scanned counterclockwise. Based on the identifier of the sub-volume data set included in the combined volume data set and the absolute position of the voxel, the combined volume data set
上記の結合処理は、2つのサブボリュームデータセット間の相関を利用した。しかしながら本実施形態は、これに限定する必要はない。例えば、磁気センサや光センサ等の位置センサにより検出された超音波プローブの位置情報を利用して結合処理を行なっても構わない。この場合、時間的に隣り合うサブ走査領域に解剖学的に同一な走査領域を含ませる必要はない。 The above combining process utilized the correlation between the two subvolume data sets. However, the present embodiment need not be limited to this. For example, the coupling process may be performed using position information of an ultrasonic probe detected by a position sensor such as a magnetic sensor or an optical sensor. In this case, it is not necessary to include anatomically identical scanning areas in temporally adjacent sub-scanning areas.
(3次元ボディマークの生成処理)
結合ボリュームデータセットが生成されると、ボディマーク生成部33により3次元ボディマークの生成処理が行なわれる。まずボディマーク生成部33は、結合ボリュームデータセットにレンダリング処理をし、レンダリング画像のデータを生成する。レンダリング処理としては、サーフェスレンダリングやボリュームレンダリング等が可能である。以下、レンダリング処理としては、本実施形態において特に有用と思われるサーフェスレンダリングであるとする。サーフェスレンダリングを行なう際には、視点位置と視線方向(すなわち、生成される3次元ボディマークの向き)を設定する必要がある。この視点位置や視線方向は、予め設定されているとしても、ユーザにより入力部41を介して任意に設定されるとしてもよい。
(3D body mark generation process)
When the combined volume data set is generated, the body
レンダリング画像が生成されると、ボディマーク生成部33は、レンダリング画像を所定の縮小率で縮小処理し、縮小画像のデータを生成する。生成された縮小画像のマトリクスサイズは、レンダリング画像のマトリクスサイズよりも小さい。縮小処理は、一般に普及されるアルゴリズムにより行なわれ、例えば、平均画素法や、ニアレストネイバー法、バイリニア法、バイキュービック法が採用される。縮小率や縮小画像のマトリクスサイズは、予め設定されているとしても、ユーザにより入力部41を介して任意に設定されるとしてもよい。このようにして生成された縮小画像のデータは、3次元ボディマークとして記憶部27に記憶される。
When the rendering image is generated, the body
(表示処理)
次に表示画像制御部37による3次元ボディマークの表示処理と各種マークの表示処理とについてそれぞれ説明する。まず3次元ボディマークの表示処理から説明する。
(Display processing)
Next, the display process of the three-dimensional body mark and the display process of various marks by the display
図4は、サーフェスレンダリングにより生成された3次元ボディマークBMと超音波画像Iとの表示画面のレイアウト例を示す図である。図4に示すように、3次元ボディマークBMは、超音波走査中における実際の被検体の乳房(片方の乳房)を描写したボディマークである。3次元ボディマークBMは、典型的には、表示中の超音波画像Iの位置や方向の把握を支援するためにあるので、乳房の外観を描写したものがよい。従って、3次元ボディマークBMの視点位置は、乳房表面の外側に設定されるのがよい。これによりユーザは、3次元ボディマークBMを観察することで、被検体の乳房の外観を把握することができる。 FIG. 4 is a diagram illustrating a layout example of a display screen of the three-dimensional body mark BM and the ultrasonic image I generated by surface rendering. As shown in FIG. 4, the three-dimensional body mark BM is a body mark that describes the actual breast (one breast) of the subject during the ultrasonic scanning. The three-dimensional body mark BM is typically for assisting in grasping the position and direction of the ultrasonic image I being displayed. Therefore, the viewpoint position of the three-dimensional body mark BM is preferably set outside the breast surface. Thereby, the user can grasp the appearance of the breast of the subject by observing the three-dimensional body mark BM.
位置の把握を容易にするために、3次元ボディマークBMの初期方向は、12時の位置が表示画面上の上方向、6時の位置が表示画面上の下方向に配置されるのが好ましい。結合ボリュームデータセットの生成処理中に、ユーザが入力部41を介してそのように配置するとしてもよい。
In order to make it easy to grasp the position, the initial direction of the three-dimensional body mark BM is preferably arranged so that the 12 o'clock position is upward on the display screen and the 6 o'clock position is downward on the display screen. . During the generation process of the combined volume data set, the user may arrange so via the
超音波画像として、Bモード画像のデータ及びドプラ画像のデータに基づくサーフェスレンダリング画像やボリュームレンダリング画像を表示する場合がある。この場合、表示されているサーフェスレンダリング画像やボリュームレンダリング画像の視線方向と3次元ボディマークの視線方向とは、典型的には、初期的に一致している。ユーザは、入力部41を介して表示されているサーフェスレンダリング画像やボリュームレンダリング画像の視線方向を回転することが考えられる。この場合、3次元ボディマークの視線方向を、表示部39に表示されているサーフェスレンダリング画像やボリュームレンダリング画像の視線方向に連動するとしてもよい。この場合、表示部39に表示されているサーフェスレンダリング画像やボリュームレンダリング画像が入力部41を介して回転されるたびに、表示される3次元ボディマークも連動して自動的に回転される。
As an ultrasonic image, a surface rendering image or a volume rendering image based on B-mode image data and Doppler image data may be displayed. In this case, the line-of-sight direction of the displayed surface rendering image or volume rendering image and the line-of-sight direction of the three-dimensional body mark typically typically coincide with each other. It is conceivable that the user rotates the line-of-sight direction of the surface rendering image and volume rendering image displayed via the
なお、超音波画像のマトリクスサイズが大きく、表示画面内に表示しきれない場合、超音波画像を縮小して表示したり、ユーザにより入力部41を介して設定されたROIのみを切り出して表示したりするとよい。
When the matrix size of the ultrasound image is large and cannot be displayed in the display screen, the ultrasound image is reduced and displayed, or only the ROI set by the user via the
次にマークの表示処理について説明する。本実施形態に係るマークの種類は、3次元ボディマークBMの向きを示すための向きマークや超音波画像の位置を示す位置マーク等がある。 Next, mark display processing will be described. Types of marks according to the present embodiment include a direction mark for indicating the direction of the three-dimensional body mark BM, a position mark for indicating the position of the ultrasonic image, and the like.
(向きマークの表示処理)
図4に示すように、3次元ボディマークBMの所定位置に上下左右を把握するための向きマークがマーキングされる。例えば、図4の「12」は、12時の方向、「L」は左胸、「6」は6時の方向であることを表している。具体的には、上述したように結合ボリュームデータセットのボクセルには、絶対位置や相対位置、由来するサブボリュームデータセットの識別子が割り付けられている。表示制御部37は、これら情報から12時の方向に位置するボクセルと6時の方向に位置するボクセルとをそれぞれ特定する。そして表示制御部37は、特定された各ボクセルの位置に対応する3次元ボディマークBMの各位置に「12」のマークや「6」のマークを表示する。
(Direction mark display processing)
As shown in FIG. 4, orientation marks for grasping the top, bottom, left and right are marked at predetermined positions of the three-dimensional body mark BM. For example, “12” in FIG. 4 indicates the direction at 12:00, “L” indicates the left chest, and “6” indicates the direction at 6 o'clock. Specifically, as described above, the voxel of the combined volume data set is assigned the absolute position or the relative position, and the identifier of the sub volume data set that is derived. The
(位置マークの表示処理)
図4に示す超音波画像IがBモード画像生成部21により生成されたオリジナルのBモード画像や、ドプラ画像生成部25により生成されたオリジナルのドプラ画像、3次元画像処理部35により生成されたMPR画像の場合、これら超音波画像Iの断面位置を示す断面位置マークを3次元ボディマークBM上に表示するとよい。以下、説明を具体的に行なうために、表示(観察)する超音波画像はオリジナルのBモード画像であるとする。
(Position mark display processing)
The ultrasonic image I shown in FIG. 4 is generated by the original B-mode image generated by the B-mode
図5は、3次元ボディマーク上に表示された位置マークの表示例を示す図である。図5に示すように、3次元ボディマーク上にオリジナルのBモード画像の断面位置を示す断面位置マークCMが表示される。上述のように結合ボリュームデータセットのボクセルにはオリジナルのBモード画像の識別子が割り付けられている。従って、この識別子に基づいて3次元ボディマークBM上におけるオリジナルのBモード画像の断面位置を特定することができる。そして表示制御部37は、特定された3次元ボディマークBM上の断面位置に断面位置マークCMを表示する。断面位置マークCMは、例えば、3次元ボディマークBM上の他の領域と異なる色や輝度で表示させたり、点滅させたりするとよい。また、断面位置マークCMは、断面位置を示すものでなくても、断面位置の輪郭や角のみを示すものであってもよい。もちろん、ユーザが入力部41を介して断面位置を変更した場合、変更後の表示断面に連動して断面位置マークCMの位置も動く。もちろんこの機能は、表示断面がオリジナルのBモード画像に限定されるものではない。
FIG. 5 is a diagram illustrating a display example of the position mark displayed on the three-dimensional body mark. As shown in FIG. 5, a cross-sectional position mark CM indicating the cross-sectional position of the original B-mode image is displayed on the three-dimensional body mark. As described above, the identifier of the original B-mode image is assigned to the voxel of the combined volume data set. Therefore, the cross-sectional position of the original B-mode image on the three-dimensional body mark BM can be specified based on this identifier. The
このように、3次元ボディマークBMに断面位置マークCMを表示することで、表示中の超音波画像が被検体の乳房のどこを可視化したものであるかをユーザに明瞭に提示することができる。この要因としては、例えば、3次元ボディマークBMが、従来のボディマークのような人体の標準的な形状を表現したものではなく、検査対象の被検体の形状を表現したものだからである。乳房は、被検体によって形状や大きさも異なり、さらに同一の被検体であっても検査の仕方によっても異なる。検査時に取得された結合ボリュームデータセットに基づいて3次元ボディマークを生成することで、検査毎に最適なボディマーク(3次元ボディマーク)を提示することができる。また、上述のように、基準サブボリュームデータセットが表示画面上の所定位置(上述の例では奥)に配置されるように設定しておくことで、3次元ボディマークの初期的な向きを一定にすることができる。これによりユーザは、超音波画像が乳房のどの位置を可視化したものであるのかを容易に判別できる。 In this way, by displaying the cross-sectional position mark CM on the three-dimensional body mark BM, it is possible to clearly present to the user where the displayed ultrasonic image is a visualization of the subject's breast. . This is because, for example, the three-dimensional body mark BM does not represent the standard shape of the human body like a conventional body mark, but represents the shape of the subject to be examined. The breast has a different shape and size depending on the subject, and even if it is the same subject, it differs depending on the method of examination. By generating a three-dimensional body mark based on the combined volume data set acquired at the time of inspection, an optimum body mark (three-dimensional body mark) can be presented for each inspection. Further, as described above, the initial orientation of the three-dimensional body mark is fixed by setting the reference subvolume data set to be arranged at a predetermined position on the display screen (in the above example, the back). Can be. Thereby, the user can easily determine which position of the breast the ultrasonic image is visualized.
また、乳がん検診においては、乳腺の観察が重要である。乳腺は複雑に走行しているので、超音波画像を見ただけでその乳腺が乳房のどこに位置しているのかを判別することは難しい。しかし、3次元ボディマークや、その3次元ボディマークに超音波画像の位置マークが重ねて表示されることで、ユーザは、観察している乳腺の乳房における位置を容易に把握することができる。 In breast cancer screening, observation of the mammary gland is important. Since the mammary gland travels in a complex manner, it is difficult to determine where the mammary gland is located on the breast only by looking at the ultrasound image. However, by displaying the three-dimensional body mark and the position mark of the ultrasonic image superimposed on the three-dimensional body mark, the user can easily grasp the position of the mammary gland being observed in the breast.
さらに、断面位置マークCMに対応する超音波画像を取得するための超音波プローブの位置や向きを示すためのプローブマークPMを3次元ボディマークBMに表示するとよい。プローブマークPMの位置は超音波画像の断面の位置に応じて、プローブマークPM向きは超音波画像の断面の向きに応じて表示制御部37により決定される。具体的には、超超音波画像をオリジナルのBモード画像として取得するような位置及び向きで、プローブマークPMを表示する。このプローブマークPWを表示することにより、ユーザは、超音波画像の位置や向きをより容易に把握することが可能となる。
Furthermore, a probe mark PM for indicating the position and orientation of the ultrasonic probe for acquiring an ultrasonic image corresponding to the cross-sectional position mark CM may be displayed on the three-dimensional body mark BM. The position of the probe mark PM is determined by the
超音波画像がMPR画像の場合、複数の断面位置に関する複数のMPR画像を1画面に表示する場合がある。この場合、これら複数の断面を互いに異なる色や輝度で表示するとよい。例えば、超音波診断においては、よく3つの断面に関する3つのMPR画像を1画面に表示することで、検査部位が診断される。この場合、3断面全ての色や輝度を異なる色で表示するとよい。これにより、各断面の位置を明瞭且つ容易に把握することできる。 When the ultrasonic image is an MPR image, a plurality of MPR images related to a plurality of cross-sectional positions may be displayed on one screen. In this case, the plurality of cross sections may be displayed with different colors and brightness. For example, in ultrasonic diagnosis, an examination site is often diagnosed by displaying three MPR images related to three cross sections on one screen. In this case, the colors and luminances of all three cross sections may be displayed in different colors. Thereby, the position of each cross section can be grasped clearly and easily.
また、超音波画像Iとしてサーフェスレンダリング画像やボリュームレンダリング画像を表示する場合、これら超音波画像の表示領域(3次元ROI)を示すROIマークを3次元ボディマークBM上に表示するとよい。この場合、超音波画像の位置をより把握しやすくするために、超音波画像の視線方向を示す視線方向マークも3次元ボディマークBM上に表示するとよい。 Further, when a surface rendering image or a volume rendering image is displayed as the ultrasound image I, an ROI mark indicating the display area (3D ROI) of these ultrasound images may be displayed on the 3D body mark BM. In this case, in order to make it easier to grasp the position of the ultrasonic image, a line-of-sight mark indicating the line-of-sight direction of the ultrasonic image may be displayed on the three-dimensional body mark BM.
かくして本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波診断の効率の向上を可能とする。 Thus, the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment can improve the efficiency of ultrasonic diagnosis.
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。 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.
(変形例1)
4Dパノラミックビューにおいて、両側の乳房をそれぞれ超音波走査する場合がある。この場合、超音波走査は片方ずつ2回に分けて行なわれるので、結合ボリュームデータセットは2つ生成される。変形例1に係る結合ボリュームデータセット生成部31は、この2つの結合ボリュームデータセットを結合して、両方の乳房に関する単一の結合ボリュームデータセットを生成する。変形例1において、片方の乳房に関する結合ボリュームデータセットを片側結合ボリュームデータセット、両方の乳房に関する結合ボリュームデータセットを両側結合ボリュームデータセットと呼ぶことにする。片側結合ボリュームデータセットの結合方法は、様々な方法が考えられえる。例えば、予め設定された間隔、あるいはユーザにより入力部41を介して設定された間隔をあけて2つの片側結合ボリュームデータセットを結合する方法がある。また、超音波プローブ11に位置センサが設けられている場合、この位置センサから供給される位置情報に従って結合してもよい。また、両方の乳房の超音波走査を1回で行なわれた場合、本実施形態において説明したように各サブボリュームデータセット間の相関を用いて両側結合ボリュームデータセットを生成してもよい。
(Modification 1)
In the 4D panoramic view, the breasts on both sides may be scanned ultrasonically. In this case, since ultrasonic scanning is performed twice for each one, two combined volume data sets are generated. The combined volume data set
そしてボディマーク生成部33は、生成された両側結合ボリュームデータセットを上述のように画像処理して、図6に示すような、両方の乳房に関する3次元ボディマークのデータを生成する。この両方の乳房に関する3次元ボディマークには、本実施形態において記載した全ての表示処理が適用可能である。例えば、表示されている超音波画像の断面位置マークや視線方向マーク、ROIマーク、プローブマーク、あるいは向きマークを変形例に係る3次元ボディマークに表示させることができる。なお、図6の「R」は、右側の乳房であることを示すマークである。
Then, the body
また両側結合ボリュームデータセットに基づいて両側の乳房を網羅する一枚の超音波画像のデータを生成することができる。1枚の画像で両側の乳房を超音波診断できるので、観察しているのがどちら側の胸であるのかを容易に判別できる。また、両側の乳房を1画面に表示させるために必要であった、それぞれの片側結合ボリュームデータセットに断面位置を設定する手間が削減される。従って、両側の乳房に関する広範囲の超音波画像を表示することで診断効率の向上が期待される。 Further, it is possible to generate a single ultrasonic image data covering the breasts on both sides based on the both-side combined volume data set. Since the breasts on both sides can be ultrasonically diagnosed with one image, it is easy to determine which side of the breast is being observed. Further, it is possible to reduce the trouble of setting the cross-sectional position in each one-side combined volume data set, which is necessary for displaying both breasts on one screen. Therefore, it is expected that diagnostic efficiency is improved by displaying a wide range of ultrasound images related to the breasts on both sides.
(変形例2)
超音波診断における血流の可視化の方法の1つに、造影剤を用いる造影モードがある。この造影モードにおいては、被検体の所定部位に造影剤を投与し、所定部位近傍に当てられた超音波プローブ11を介して繰り返し3次元走査する。そして得られたエコー信号からハーモニック信号を抽出し、抽出されたハーモニック信号に基づいてハーモニック画像のデータを生成する。なお、ハーモニック(高調波)信号は、主に造影剤からのエコー信号からなる。従って、生成されたハーモニック画像には、造影剤により造影された血流のみしか描出されない。なお、エコー信号には、ハーモニック信号の他にファンダメンタル信号が含まれる。ファンダメンタル(基準波)信号は、エコー信号の中心周波数であり、送信波の中心周波数と同じである。ファンダメンタル信号は、主に組織からのエコー信号からなる。
(Modification 2)
One of the methods for visualizing blood flow in ultrasonic diagnosis is a contrast mode using a contrast agent. In this contrast mode, a contrast agent is administered to a predetermined part of the subject, and three-dimensional scanning is repeatedly performed via the
本実施形態においてこの造影モードを活用する場合を考えると、ハーモニック信号に基づくサブボリュームデータセット(以下、ハーモニックサブボリュームデータセットと呼ぶことにする)が相対位置の計算に用いられる。ハーモニックサブボリュームデータセットには、血流のみが描出されているため、連続する2つのサブボリュームデータセット間の相対位置の計算精度が低くなってしまう。 Considering the case where this contrast mode is utilized in the present embodiment, a subvolume data set based on a harmonic signal (hereinafter referred to as a harmonic subvolume data set) is used for calculating the relative position. Since only the blood flow is depicted in the harmonic subvolume data set, the calculation accuracy of the relative position between two consecutive subvolume data sets is lowered.
そこで本実施形態の変形例2に係るBモード処理部19は、フィルタを用いてエコー信号からファンダメンタル(基本波)信号とハーモニック(高調波)信号とを抽出する。抽出されたファンダメンタル信号とハーモニック信号とはBモード処理部19に供給される。Bモード処理部19は、供給されたファンダメンタル信号に基づいて走査面に関するファンダメンタル画像のデータを生成する。また、Bモード処理部19は、供給されたハーモニック信号に基づいて、同一の走査面に関するハーモニック画像のデータを生成する。そしてサブボリュームデータセット生成部29は、複数のファンダメンタル画像に基づいてサブ走査領域に関するファンダメンタルサブボリュームデータセットを生成し、同様に、複数のハーモニック画像に基づいてサブ走査領域に関するハーモニックサブボリュームデータセットを生成する。
Therefore, the B-
結合ボリュームデータセット生成部31は、複数のファンダメンタルサブボリュームデータセットを互いの相対位置に従って結合し、フル走査領域に関する単一のファンダメンタル結合ボリュームデータセットを生成する。同様に結合ボリュームデータセット生成部31は、複数のハーモニックサブボリュームデータセットを互いの相対位置に従って結合し、フル走査領域に関する単一のハーモニック結合ボリュームデータセットを生成する。結合処理の際に用いられる相対位置は、主に組織成分からなるファンダメンタルサブボリュームデータセットを用いて計算される。従って、通常の造影モードのようにハーモニックサブボリュームデータセットを用いる場合に比して、相対位置の計算精度が向上する。
The combined volume data set
変形例2においては、ボディマーク生成部33は、乳房を明瞭に表示するため、ファンダメンタル結合ボリュームデータセットに基づいて3次元ボディマークのデータを生成する。ハーモニック画像(造影像)を表示する場合、その断面位置が変形例2に係る3次元ボディマークに表示される。
In the second modification, the body
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、超音波診断の効率の向上を可能とする超音波診断装置の提供を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of improving the efficiency of ultrasonic diagnosis.
11…超音波プローブ、13…走査制御部、15…送信部、17…受信部、19…Bモード処理部、21…Bモード画像生成部、23…ドプラ処理部、25…ドプラ画像生成部、27…記憶部、29…サブボリュームデータセット生成部、31…結合ボリュームデータセット生成部、33…ボディマーク生成部、35…3次元画像処理部、37…表示制御部、39…表示部、41…入力部、43…ネットワークインターフェース部、45…システム制御部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記超音波プローブからのエコー信号に基づいて、前記検査部位に含まれる複数の走査領域に関する複数のサブボリュームデータセットをそれぞれ生成するサブボリュームデータセット生成部と、
前記生成された複数のサブボリュームデータセットを前記複数の走査領域間の位置関係に従って結合し、単一の結合ボリュームデータセットを生成する結合ボリュームデータセット生成部と、
前記生成された結合ボリュームデータセットを画像処理して前記検査部位に関するボディマークを生成するボディマーク生成部と、
前記生成されたボディマークを表示する表示部と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 In an ultrasonic diagnostic apparatus that repeatedly and three-dimensionally scans an examination site of a subject with an ultrasonic wave via a moving ultrasonic probe,
A sub-volume data set generating unit that generates a plurality of sub-volume data sets related to a plurality of scanning regions included in the examination site based on an echo signal from the ultrasonic probe;
A combined volume data set generation unit configured to combine the plurality of generated sub-volume data sets according to a positional relationship between the plurality of scanning regions to generate a single combined volume data set;
A body mark generation unit for generating a body mark related to the examination site by performing image processing on the generated combined volume data set;
A display unit for displaying the generated body mark;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記表示部は、前記生成された超音波画像の前記ボディマーク上での断面位置を前記ボディマーク上に表示する、
請求項1記載の超音波診断装置。 Further comprising an image generation unit for generating ultrasonic image data based on the echo signal;
The display unit displays a cross-sectional position on the body mark of the generated ultrasonic image on the body mark.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
前記結合ボリュームデータセット生成部は、前記生成された複数の基本波サブボリュームデータセットに基づいて単一の基本波結合ボリュームデータセットを生成し、前記生成された複数の高調波サブボリュームデータセットに基づいて単一の高調波結合ボリュームデータセットを生成し、
前記ボディマーク生成部は、前記生成された基本波結合ボリュームデータに基づいて前記ボディマークを生成し、
前記画像生成部は、前記生成された高調波結合ボリュームデータセットに基づいて前記超音波画像のデータを生成する、
請求項3記載の超音波診断装置。 The subvolume data set generation unit generates a plurality of fundamental wave subvolume data sets related to the plurality of scanning regions based on a fundamental wave component included in the echo signal, and based on a harmonic component included in the echo signal Generating a plurality of harmonic subvolume data sets for the plurality of scanning regions,
The combined volume data set generation unit generates a single fundamental wave combined volume data set based on the plurality of generated fundamental wave subvolume data sets, and generates the plurality of generated harmonic subvolume data sets. To generate a single harmonic coupled volume data set based on
The body mark generation unit generates the body mark based on the generated fundamental wave coupling volume data,
The image generation unit generates the ultrasonic image data based on the generated harmonic coupled volume data set.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3.
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