JP2011036282A - Ultrasonic diagnostic apparatus and image processor - Google Patents

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Yo Sasaki
揚 佐々木
Shoichi Nakauchi
章一 中内
Takashi Koyakumaru
貴士 小役丸
Yasunori Oshima
康典 大嶋
Nami Fujimoto
奈美 藤本
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Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
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Toshiba Medical Systems Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus and an image processor, capable of improving the efficiency in image diagnosis utilizing the wall motion analysis. <P>SOLUTION: An image generating part 25 generates ultrasonic image data on the shape of the heart within the body of a subject based on echo signals from an ultrasonic probe 11. The image generating part 25 also generates motion information analysis image data on wall motion parameters of the heart based on the echo signals from the ultrasonic probe 11. A display part 29 displays the colored motion information analysis image superposed on the ultrasonic image. An input part 31 inputs the correction operation to the cardiac muscle contour on the color-displayed motion information analysis image according to a command from a user. A display control part 27 deletes the color display of a cardiac muscular region when the correction operation is input, or changes the transmittance of the color display from a first transmittance to a second transmittance higher than the first transmittance. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検体内の生体組織の運動解析を実行する超音波診断装置及び画像処理装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an image processing apparatus that execute motion analysis of a living tissue in a subject.

臨床の場において、被検体内の生体組織の運動情報を評価するために、超音波診断装置により生体組織の運動解析が行なわれている。例えば、心臓の運動情報の評価法として、画像中の局所部位に関する変位や歪みといった壁運動情報(以下、壁運動パラメータと呼ぶことにする)を計算する壁運動解析が臨床応用されている。壁運動解析では、壁運動パラメータの2次元又は3次元分布に関する壁運動解析画像(パラメトリックイメージ)が生成・表示され、診断に供されている。壁運動解析画像は、心筋領域と心筋領域の輪郭とを含んでいる。壁運動解析画像は、典型的には、超音波画像上に重ね合わせて、壁運動パラメータに応じたカラーで表示される。   In the clinical field, in order to evaluate the motion information of the living tissue in the subject, the motion analysis of the living tissue is performed by an ultrasonic diagnostic apparatus. For example, as a method for evaluating heart motion information, wall motion analysis that calculates wall motion information (hereinafter referred to as wall motion parameters) such as displacement and strain related to a local region in an image has been clinically applied. In wall motion analysis, a wall motion analysis image (parametric image) relating to a two-dimensional or three-dimensional distribution of wall motion parameters is generated and displayed, and used for diagnosis. The wall motion analysis image includes a myocardial region and a contour of the myocardial region. The wall motion analysis image is typically displayed in a color corresponding to the wall motion parameter by being superimposed on the ultrasonic image.

超音波診断装置は、ユーザによる壁運動解析画像上の心筋輪郭のマニュアル修正機能を提供している。壁運動解析画像上の心筋輪郭を修正する場合、ユーザは、超音波画像上の心筋輪郭を参照している。しかし上述のように超音波画像の前面に壁運動解析画像が重なっているため、超音波画像の視認性が悪い。そのため、心筋輪郭の修正に関するユーザの負担が大きく、ひいては壁運動解析を利用した画像診断の診断効率は悪い。   The ultrasonic diagnostic apparatus provides a manual correction function of a myocardial contour on a wall motion analysis image by a user. When correcting the myocardial contour on the wall motion analysis image, the user refers to the myocardial contour on the ultrasound image. However, since the wall motion analysis image overlaps the front surface of the ultrasonic image as described above, the visibility of the ultrasonic image is poor. Therefore, the burden on the user regarding the correction of the myocardial contour is large, and the diagnostic efficiency of the image diagnosis using the wall motion analysis is poor.

本発明の目的は、壁運動解析を利用した画像診断の診断効率の向上を実現する超音波診断装置及び画像処理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 and an image processing apparatus that can improve the diagnostic efficiency of image diagnosis using wall motion analysis.

本発明の第1局面に係る超音波診断装置は、超音波を送受波する超音波プローブと、前記超音波プローブを介して被検体を超音波で繰り返しスキャンするスキャン部と、前記超音波プローブからの出力に基づいて前記被検体内の組織の形態に関する超音波画像のデータを生成する第1生成部と、前記超音波プローブからの出力に基づいて前記組織の運動情報に関する運動情報画像のデータを生成する第2生成部と、前記生成された超音波画像上に前記生成された運動情報画像を重ね合わせてカラー表示する表示部と、前記カラー表示されている運動情報画像上の組織領域の輪郭に対する修正操作を、ユーザからの指示に従って入力する入力部と、前記修正操作が入力された場合、前記組織領域のカラー表示を消去する、又はカラー表示の透過度を第1透過度から前記第1透過度よりも高い第2透過度に切替える制御部と、具備する。   An ultrasonic diagnostic apparatus according to a first aspect of the present invention includes an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves, a scan unit that repeatedly scans a subject with ultrasonic waves through the ultrasonic probe, and the ultrasonic probe. A first generation unit that generates ultrasonic image data related to the form of the tissue in the subject based on the output of the motion information, and motion information image data related to the motion information of the tissue based on the output from the ultrasonic probe. A second generation unit for generating, a display unit for displaying the generated motion information image in color on the generated ultrasonic image, and a contour of a tissue region on the motion information image displayed in color An input unit for inputting a correction operation for the tissue according to an instruction from a user, and when the correction operation is input, the color display of the tissue region is erased or the color display is transparent A control unit for switching the high second permeability than the first permeability of the first transparency, comprising.

本発明の第2局面に係る画像処理装置は、被検体内の組織に関する超音波画像のデータと前記組織の運動情報に関する運動情報画像のデータとを記憶する記憶部と、前記超音波画像上に前記運動情報画像を重ね合わせてカラー表示する表示部と、前記カラー表示されている運動情報画像上の組織領域の輪郭に対する修正操作を、ユーザからの指示に従って入力する入力部と、前記修正操作が入力された場合、前記組織領域のカラー表示を消去する、又はカラー表示の透過度を第1透過度から前記第1透過度よりも高い第2透過度に切替える制御部と、を具備する。   An image processing apparatus according to a second aspect of the present invention includes a storage unit that stores ultrasonic image data related to a tissue in a subject and exercise information image data related to the movement information of the tissue, and the ultrasonic image is stored on the ultrasonic image. A display unit that superimposes and displays the motion information image in color, an input unit that inputs a correction operation for a contour of a tissue region on the exercise information image displayed in color according to an instruction from a user, and the correction operation And a controller that erases the color display of the tissue region when it is input, or switches the transparency of the color display from the first transparency to a second transparency higher than the first transparency.

本発明によれば、壁運動解析を利用した画像診断の診断効率の向上を実現する超音波診断装置及び画像処理装置を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the ultrasonic diagnosing device and image processing apparatus which implement | achieve the improvement of the diagnostic efficiency of the image diagnosis using wall motion analysis.

本発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図。1 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の表示部により表示される超音波画像(Bモード画像)と壁運動解析画像との重畳表示例を示す図。The figure which shows the example of a superimposition display of the ultrasonic image (B mode image) and wall motion analysis image which are displayed by the display part of FIG. 図1の表示部により表示される、修正操作の開始前における超音波画像と壁運動解析画像とを示す図。The figure which shows the ultrasonic image and wall motion analysis image before the start of correction operation displayed by the display part of FIG. 図1の表示部により表示される、修正操作時における超音波画像と壁運動解析画像とを示す図。The figure which shows the ultrasonic image at the time of correction operation and wall motion analysis image which are displayed by the display part of FIG. 図1の表示部により表示される、修正操作の終了時における超音波画像と壁運動解析画像とを示す図。The figure which shows the ultrasonic image and wall motion analysis image at the time of completion | finish of correction operation displayed by the display part of FIG.

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及び画像処理装置を説明する。   Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus and an image processing apparatus according to embodiments 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、スキャン制御部13、送信部15、受信部17、Bモード処理部19、Bモードボリュームデータ生成部21、壁運動ボリュームデータ生成部23、画像生成部25、表示制御部27、表示部29、入力部31、記憶部33、及びシステム制御部35を有する。   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 ultrasonic probe 11, a scan control unit 13, a transmission unit 15, a reception unit 17, a B mode processing unit 19, a B mode volume data generation unit 21, and wall motion volume data generation. Unit 23, image generation unit 25, display control unit 27, display unit 29, input unit 31, storage unit 33, and system control unit 35.

超音波プローブ11は、送信部15からの駆動パルスを受け、ビーム状の超音波を被検体に向けて送波する。被検体に向けて送波された超音波は、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。反射された球面波状の超音波は、超音波プローブ11に受波される。受波された超音波は、超音波プローブ11によりエコー信号(電気信号)に変換される。エコー信号の振幅は、超音波が反射された不連続面を挟んで隣り合う体内組織の音響インピーダンスの差に依存する。   The ultrasonic probe 11 receives the drive pulse from the transmission unit 15 and transmits a beam-shaped ultrasonic wave toward the subject. The ultrasonic waves transmitted toward the subject are successively reflected by the discontinuous surface of the acoustic impedance of the body tissue. The reflected spherical wave ultrasonic waves are received by the ultrasonic probe 11. The received ultrasonic wave is converted into an echo signal (electric signal) by the ultrasonic probe 11. The amplitude of the echo signal depends on the difference in acoustic impedance between adjacent body tissues across the discontinuous surface where the ultrasonic waves are reflected.

スキャン制御部13は、送信部15と受信部17とを制御して、スキャン対象の被検体の組織を超音波ビームで繰り返し3次元スキャンする。3次元スキャンは、少なくとも1心拍以上の一定期間内繰り返し行なわれる。このようにスキャン制御部13と送信部15と受信部17とは、スキャン部を構成する。なお本実施形態に係る被検体の組織は、被検体内で周期的に運動する心臓であるとする。   The scan control unit 13 controls the transmission unit 15 and the reception unit 17 to repeatedly three-dimensionally scan the tissue of the subject to be scanned with the ultrasonic beam. The three-dimensional scan is repeatedly performed within a certain period of at least one heartbeat. Thus, the scan control unit 13, the transmission unit 15, and the reception unit 17 constitute a scanning unit. Note that the tissue of the subject according to the present embodiment is a heart that periodically moves within the subject.

送信部15は、スキャン制御部13による制御に従って超音波プローブ11に駆動パルスを繰り返し印加し、超音波ビームを繰り返し送波させる。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、駆動パルスを発生し超音波プローブ11に印加する。駆動パルスの印加を受けた超音波プローブ11は、駆動パルスに応じた送波方向に超音波ビームを送波する。   The transmission unit 15 repeatedly applies a drive pulse to the ultrasonic probe 11 according to control by the scan control unit 13 to repeatedly transmit an ultrasonic beam. More specifically, the transmission unit 15 includes a rate pulse generation circuit, a transmission delay circuit, a drive pulse generation circuit, and the like (not shown). The rate pulse generation circuit repeatedly generates a rate pulse for each channel at a predetermined rate frequency frHz (cycle; 1 / fr second). The delay circuit focuses the ultrasonic wave into a beam for each channel and gives each rate pulse a delay time necessary to determine the transmission directivity. The drive pulse generation circuit generates a drive pulse at a timing based on each delayed rate pulse and applies it to the ultrasonic probe 11. The ultrasonic probe 11 that has received the application of the drive pulse transmits an ultrasonic beam in a transmission direction corresponding to the drive pulse.

受信部17は、スキャン制御部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、超音波ビーム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、所定の超音波ビームに対応するエコー信号が生成される。生成されたエコー信号は、Bモード処理部19に供給される。   The receiving unit 17 repeatedly receives the echo signal from the ultrasonic probe 11 according to the control by the scan control unit 13 and generates an echo signal for each ultrasonic beam. More specifically, the reception unit 17 includes an amplifier circuit, an A / D converter, a reception delay circuit, an adder, and the like (not shown). The amplifier circuit receives the echo signal from the ultrasonic probe 11 and amplifies the received echo signal for each channel. The A / D converter converts the amplified echo signal from an analog signal to a digital signal for each channel. The reception delay circuit focuses the echo signal converted into the digital signal into a beam shape for each channel and gives a delay time necessary for determining the reception directivity. The adder adds the echo signals given delay times. By this addition processing, an echo signal corresponding to a predetermined ultrasonic beam is generated. The generated echo signal is supplied to the B-mode processing unit 19.

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モードボリュームデータ生成部21に供給される。   The B-mode processing unit 19 envelope-detects the echo signal from the receiving unit 17, and logarithmically compresses the echo signal that has been envelope-detected, thereby generating B-mode signal data that expresses the intensity of the echo signal in luminance. To do. The generated B-mode signal data is supplied to the B-mode volume data generation unit 21.

Bモードボリュームデータ生成部21は、Bモード処理部19からのBモード信号に基づいて、心臓形態に関するボリュームデータ(以下、Bモードボリュームデータと呼ぶことにする)を生成する。具体的には、Bモードボリュームデータ生成部21は、Bモード信号をその空間的な位置情報に従ってメモリ上に3次元的に配置し、データ欠落部分のBモード信号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モードボリュームデータが生成される。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。スキャン制御部13により3次元スキャンが繰り返されることにより、Bモードボリュームデータ生成部21は、一定期間内の各心時相についてボリュームデータを生成する。生成された時系列のBモードボリュームデータは、記憶部33に記憶される。   The B mode volume data generation unit 21 generates volume data related to the heart morphology (hereinafter referred to as B mode volume data) based on the B mode signal from the B mode processing unit 19. Specifically, the B-mode volume data generation unit 21 three-dimensionally arranges the B-mode signal on the memory according to the spatial position information, and interpolates the data of the B-mode signal at the data missing portion. By this arrangement processing and interpolation processing, B-mode volume data composed of a plurality of voxels is generated. Each voxel has a voxel value corresponding to the strength of the derived B-mode signal. By repeating the three-dimensional scan by the scan control unit 13, the B-mode volume data generation unit 21 generates volume data for each cardiac phase within a certain period. The generated time-series B-mode volume data is stored in the storage unit 33.

壁運動ボリュームデータ生成部23は、Bモードボリュームデータを壁運動解析(いわゆるWall Motion Tracking)し、心臓の壁運動情報(以下、壁運動パラメータと呼ぶことにする)に関するボリュームデータ(以下、壁運動ボリュームデータと呼ぶことにする)を生成する。具体的には、一方の心時相のBモードボリュームデータ上の壁運動解析対象の組織領域に3次元的な関心領域を設定する。典型的には、関心領域は心筋領域に設定される。関心領域は、ユーザにより入力部31を介して、又は画像処理により自動的に設定される。次に、設定された関心領域内のスペックルパターンをテンプレートとして、他方の心時相のBモードボリュームデータを3次元スペックルトラッキング処理し、関心領域のスペックルパターンに最も類似性の高いスペックルパターンを有する対応領域を検出する。そして関心領域と対応領域との間の移動量と移動方向とを算出する。この移動量は、壁運動パラメータの1つである。他の壁運動パラメータとしては、速度、加速度、歪み等があり、既知の技術により移動量と移動方向とに基づいて算出される。このようにして関心領域を移動させながら繰り返し壁運動解析を行なうことにより、心筋領域を構成する複数のボクセルについて、任意の壁運動パラメータが算出される。壁運動ボリュームデータ生成部23は、算出された壁運動パラメータのデータを、そのボクセルの位置情報に従ってメモリ上に3次元的に配置することによって壁運動ボリュームデータを生成する。生成された時系列の壁運動ボリュームデータは、記憶部33に供給される。   The wall motion volume data generation unit 23 performs wall motion analysis (so-called wall motion tracking) on the B-mode volume data, and volume data (hereinafter referred to as wall motion) regarding heart wall motion information (hereinafter referred to as wall motion parameters). (Referred to as volume data). Specifically, a three-dimensional region of interest is set in the tissue region of the wall motion analysis target on the B-mode volume data of one cardiac phase. Typically, the region of interest is set to the myocardial region. The region of interest is automatically set by the user via the input unit 31 or by image processing. Next, using the speckle pattern in the set region of interest as a template, the B-mode volume data of the other cardiac time phase is subjected to 3D speckle tracking processing, and the speckle having the highest similarity to the speckle pattern in the region of interest A corresponding area having a pattern is detected. Then, a movement amount and a movement direction between the region of interest and the corresponding region are calculated. This amount of movement is one of the wall motion parameters. Other wall motion parameters include speed, acceleration, distortion, and the like, and are calculated based on the movement amount and the movement direction by a known technique. By repeatedly performing wall motion analysis while moving the region of interest in this manner, arbitrary wall motion parameters are calculated for a plurality of voxels constituting the myocardial region. The wall motion volume data generation unit 23 generates the wall motion volume data by three-dimensionally arranging the calculated wall motion parameter data on the memory according to the position information of the voxel. The generated time-series wall motion volume data is supplied to the storage unit 33.

画像生成部25は、超音波プローブ11からのエコー信号に基づいて心臓形態に関する超音波画像のデータを生成する。具体的には、画像生成部25は、Bモードボリュームデータを3次元画像処理又は2次元画像処理して超音波画像のデータを生成する。また画像生成部25は、超音波プローブ11からのエコー信号に基づいて壁運動パラメータに関する画像(以下、壁運動解析画像と呼ぶことにする)のデータを生成する。具体的には、画像生成部25は、壁運動ボリュームデータを3次元画像処理又は2次元画像処理し、超音波画像と同一の断面又は視点位置に関する壁運動解析画像のデータを生成する。これら超音波画像と壁運動解析画像とは、一定期間内の各時相について生成される。2次元画像処理としては、MPR(Multi Planar Reconstruction)処理、3次元画像処理としては、画素値投影処理、ボリュームレンダリング等が採用される。生成された時系列の超音波画像のデータと時系列の壁運動解析画像のデータとは、記憶部33に供給される。   The image generation unit 25 generates ultrasonic image data related to the heart form based on the echo signal from the ultrasonic probe 11. Specifically, the image generation unit 25 generates ultrasonic image data by performing three-dimensional image processing or two-dimensional image processing on the B-mode volume data. Further, the image generation unit 25 generates data of an image relating to a wall motion parameter (hereinafter referred to as a wall motion analysis image) based on an echo signal from the ultrasonic probe 11. Specifically, the image generation unit 25 performs three-dimensional image processing or two-dimensional image processing on the wall motion volume data, and generates wall motion analysis image data regarding the same cross section or viewpoint position as the ultrasonic image. These ultrasonic images and wall motion analysis images are generated for each time phase within a certain period. As the two-dimensional image processing, MPR (Multi Planar Reconstruction) processing, as the three-dimensional image processing, pixel value projection processing, volume rendering, etc. are adopted. The generated time-series ultrasonic image data and time-series wall motion analysis image data are supplied to the storage unit 33.

表示制御部27は、超音波画像上に壁運動解析画像を位置整合して重ね合わせて表示部29に表示する。典型的には、表示制御部27は、時系列の超音波画像と時系列の壁運動解析画像とを時相を揃えて動画表示する。この際表示制御部27は、壁運動パラメータの値や時間変化を視覚的に容易に把握するために、壁運動解析画像を各ピクセルに割当てられた壁運動パラメータに応じたカラーで表示する。また、また壁運動パラメータだけでなく、心筋領域の区分(セグメント)に応じて色分けをして表示してもよい。また、表示制御部27は、壁運動解析画像に含まれる心筋領域の輪郭を、入力部31を介したマニュアル操作で修正する機能を有する。この修正機能の実行中において表示制御部27は、ユーザの輪郭修正を容易にするための、壁運動解析画像の表示モードの切替機能を有している。表示モードの切替機能は、本実施形態に特有の機能であり、詳細については後述する。   The display control unit 27 aligns the wall motion analysis image on the ultrasonic image and displays the image on the display unit 29 in a superimposed manner. Typically, the display control unit 27 displays a time-series ultrasonic image and a time-series wall motion analysis image as moving images with the same time phase. At this time, the display control unit 27 displays the wall motion analysis image in a color corresponding to the wall motion parameter assigned to each pixel in order to easily grasp the value of the wall motion parameter and the time change visually. Further, not only the wall motion parameter but also the color may be displayed according to the segment (segment) of the myocardial region. In addition, the display control unit 27 has a function of correcting the outline of the myocardial region included in the wall motion analysis image by a manual operation via the input unit 31. During the execution of the correction function, the display control unit 27 has a function of switching the display mode of the wall motion analysis image for facilitating the user's contour correction. The display mode switching function is a function unique to the present embodiment, and will be described in detail later.

表示部29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である。表示部29は、表示制御部27からの制御を受けて超音波画像と壁運動解析画像とを表示する。   The display unit 29 is a display device such as a CRT display, a liquid crystal display, an organic EL display, or a plasma display. The display unit 29 displays an ultrasonic image and a wall motion analysis image under the control of the display control unit 27.

入力部31は、ユーザからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力部31は、マウス等の入力デバイスを備え、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標をシステム制御部35に出力する。具体的には、入力部31は、ユーザによるマウス操作を受けて、壁運動解析画像上の心筋領域の輪郭の修正操作を入力する。   The input unit 31 receives various commands and information input from the user. The input unit 31 includes an input device such as a mouse, detects the coordinates of the cursor displayed on the display screen, and outputs the detected coordinates to the system control unit 35. Specifically, the input unit 31 receives a mouse operation by the user and inputs an operation for correcting the outline of the myocardial region on the wall motion analysis image.

記憶部33は、Bモードボリュームデータ生成部21により生成された時系列のBモードボリュームデータ、壁運動ボリュームデータ生成部23により生成された時系列の壁運動ボリュームデータ、画像生成部25により生成された時系列の超音波画像、及び画像生成部25により生成された時系列の壁運動解析画像のデータを記憶する。   The storage unit 33 is generated by the time series B mode volume data generated by the B mode volume data generation unit 21, the time series wall motion volume data generated by the wall motion volume data generation unit 23, and the image generation unit 25. The time-series ultrasonic image and the data of the time-series wall motion analysis image generated by the image generation unit 25 are stored.

システム制御部35は、超音波診断装置の中枢として機能し、超音波診断装置の各部の動作を制御する。例えば、システム制御部35は、輪郭修正時における壁運動解析画像の表示モードの切替のためのアプリケーションプログラムをメモリ上に展開し、展開されたプログラムに従った処理を実行する。   The system control unit 35 functions as the center of the ultrasonic diagnostic apparatus and controls the operation of each unit of the ultrasonic diagnostic apparatus. For example, the system control unit 35 develops on the memory an application program for switching the display mode of the wall motion analysis image at the time of contour correction, and executes processing according to the developed program.

以下、表示制御部27による表示モードの切替について詳細に説明する。   Hereinafter, switching of the display mode by the display control unit 27 will be described in detail.

図2は、超音波画像(Bモード画像)I1と壁運動解析画像I2との重畳表示例を示す図である。なお以下の説明を具体的に行なうため、超音波画像I1と壁運動解析画像I2とは、MPR処理により生成された同一断面の2次元画像であるとする。この場合の超音波画像は、Bモード画像と呼ばれている。なお断面位置と方向とは、ユーザにより入力部31を介して任意に設定される。   FIG. 2 is a diagram illustrating a superimposed display example of the ultrasonic image (B-mode image) I1 and the wall motion analysis image I2. In order to specifically describe the following, it is assumed that the ultrasonic image I1 and the wall motion analysis image I2 are two-dimensional images of the same cross section generated by the MPR process. The ultrasonic image in this case is called a B-mode image. The cross-sectional position and direction are arbitrarily set by the user via the input unit 31.

ユーザにより壁運動解析の実行ボタンが押されることを契機として、システム制御部31の制御のもと壁運動解析が行われる。壁運動解析が行われると壁運動解析画像のデータが生成される。そして生成された壁運動解析画像I2は、図2に示すように、Bモード画像I1上に重ねて表示されている。壁運動解析画像I2は、心筋領域I21と心筋領域I21の輪郭I22とを含んでいる。心筋領域I21と心筋輪郭I22とは、その位置のピクセルに割当てられた壁運動パラメータに応じたカラーで表示されている。例えば、表示制御部27は、壁運動パラメータとカラー(色相)とを関連付けたカラーテーブルを利用して、壁運動解析画像I2をカラー表示する。初期的なカラーの透過度(後述する標準時の表示モードにおける透過度)は、カラーを視認しやくするため、低め(色が濃い目)に予め設定されている。また、心筋領域I21の位置把握を容易にするため、心筋輪郭I22は、太線で表示したり、色調や透過度を組織領域I21のそれに比して高めたりすることにより強調して表示されている。   The wall motion analysis is performed under the control of the system control unit 31 when the execution button of the wall motion analysis is pressed by the user. When wall motion analysis is performed, data of a wall motion analysis image is generated. The generated wall motion analysis image I2 is displayed superimposed on the B-mode image I1, as shown in FIG. The wall motion analysis image I2 includes a myocardial region I21 and a contour I22 of the myocardial region I21. The myocardial region I21 and the myocardial contour I22 are displayed in a color corresponding to the wall motion parameter assigned to the pixel at that position. For example, the display control unit 27 displays the wall motion analysis image I2 in color using a color table in which wall motion parameters and colors (hues) are associated with each other. The initial color transparency (transparency in a standard display mode to be described later) is set in advance to be low (the color is darker) in order to make the color easily visible. Further, in order to facilitate the grasping of the position of the myocardial region I21, the myocardial contour I22 is displayed with a bold line, and is displayed with emphasis by increasing the color tone and transparency as compared with that of the tissue region I21. .

心筋輪郭I22がBモード画像I1上の心筋輪郭に重なるように、Bモード画像I1と壁運動解析画像I2とは、画像処理により初期的に位置整合されている。しかし、壁運動解析時において正確に心筋輪郭が検出されるわけではないので、壁運動解析画像I2上の輪郭I22とBモード画像I1上の心筋輪郭とは完全に一致することはない。このため、壁運動解析画像I2上の心筋輪郭I22をマニュアルで修正する必要がある。   The B-mode image I1 and the wall motion analysis image I2 are initially aligned by image processing so that the myocardial contour I22 overlaps the myocardial contour on the B-mode image I1. However, since the myocardial contour is not accurately detected at the time of wall motion analysis, the contour I22 on the wall motion analysis image I2 and the myocardial contour on the B-mode image I1 do not completely match. For this reason, it is necessary to manually correct the myocardial contour I22 on the wall motion analysis image I2.

ところで上述のように、重畳表示において壁運動解析画像I2は、最前面に表示されている。そのため従来においては、壁運動解析画像I2の背面に表示されている超音波画像I1上の心筋輪郭を参照するために、マウス(入力部31)のドラッグ操作により心筋輪郭I22を大きくずらしたり、カラー表示の透過度を手動で高めに設定し直したりしなければならなかった。   As described above, the wall motion analysis image I2 is displayed in the foreground in the superimposed display. Therefore, conventionally, in order to refer to the myocardial contour on the ultrasound image I1 displayed on the back of the wall motion analysis image I2, the myocardial contour I22 is largely shifted by a drag operation of the mouse (input unit 31), or color It was necessary to manually set the display transparency higher.

本実施形態に係る表示制御部27は、輪郭修正時におけるBモード画像の視認性を容易にするために表示モードの切替機能を有している。表示制御部27は、ユーザにより入力部31を介して修正操作が開始されたことをトリガとして、切替機能を実行する。すなわち表示制御部27は、修正操作の開始をトリガとして、標準時の表示モードから輪郭修正時の表示モードへ切替える。標準時の表示モードにおいては、上述のように、壁運動パラメータ等に応じたカラーで壁運動解析画像をカラー表示する。また、標準時の表示モードにおける透過度として、上述のように、カラーの観察がしやすいような透過度が設定されている。典型的には、標準時の表示モードにおける透過度は、比較的低め(透過性が低い)に設定される。一方、輪郭修正時の表示モードにおいては、カラー表示を消去する。   The display control unit 27 according to the present embodiment has a display mode switching function in order to facilitate the visibility of the B-mode image at the time of contour correction. The display control unit 27 executes the switching function with the user's starting of the correction operation via the input unit 31 as a trigger. That is, the display control unit 27 switches from the display mode at the standard time to the display mode at the time of contour correction using the start of the correction operation as a trigger. In the standard display mode, as described above, the wall motion analysis image is displayed in color in a color corresponding to the wall motion parameter or the like. Further, as described above, the transparency that allows easy color observation is set as the transparency in the standard display mode. Typically, the transparency in the standard display mode is set to be relatively low (low transparency). On the other hand, in the display mode at the time of contour correction, the color display is deleted.

表示モードの切替機能実行のトリガとなる修正操作は、入力部31を介してユーザにより任意に設定可能である。典型的には、修正操作は入力部31の一態様であるマウスにより行なわれる。この場合のトリガとなる修正操作の典型例は、マウスを介して行なわれる、壁運動解析画像上の輪郭のドラッグ操作である。以下この場合を例に挙げて、図3、図4、及び図5を参照しながら、表示モードの切替機能を具体的に説明する。   The correction operation that triggers execution of the display mode switching function can be arbitrarily set by the user via the input unit 31. Typically, the correction operation is performed by a mouse that is one mode of the input unit 31. A typical example of the correction operation that serves as a trigger in this case is a drag operation of a contour on the wall motion analysis image performed via a mouse. Hereinafter, taking this case as an example, the display mode switching function will be described in detail with reference to FIGS. 3, 4, and 5.

図3は、修正操作の開始前におけるBモード画像I1と壁運動解析画像I2とを示す図である。なお、図3(図4と図5も同様)は、1セグメント分のBモード画像I1と壁運動解析画像I2を示している。図3に示すように、修正操作の開始前においては、標準時の表示モードで壁運動解析画像I2が表示されている。すなわち、標準時の表示モードにおける透過度で、心筋領域I21がカラー表示されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating the B-mode image I1 and the wall motion analysis image I2 before the start of the correction operation. FIG. 3 (the same applies to FIGS. 4 and 5) shows a B-mode image I1 and a wall motion analysis image I2 for one segment. As shown in FIG. 3, the wall motion analysis image I2 is displayed in the standard display mode before the start of the correction operation. That is, the myocardial region I21 is displayed in color with the transparency in the standard display mode.

図3に示すように、修正操作前においては、壁運動解析画像I2上の心筋輪郭I22とBモード画像I1上の心筋輪郭I12とは、完全には位置整合していない。そこでユーザは、マウスカーソルMCを心筋輪郭I22の修正箇所まで移動させるために、マウスを操作する。修正箇所までマウスカーソルMCが移動されると、ユーザは、修正箇所を指定するために、例えば、マウスの左ボタン等をクリックする。そしてユーザは、心筋輪郭I22を所望の位置に移動させるために、マウスのドラック操作を開始する。   As shown in FIG. 3, before the correction operation, the myocardial contour I22 on the wall motion analysis image I2 and the myocardial contour I12 on the B-mode image I1 are not completely aligned. Therefore, the user operates the mouse to move the mouse cursor MC to the correction location of the myocardial contour I22. When the mouse cursor MC is moved to the correction location, the user clicks, for example, the left button of the mouse to specify the correction location. Then, the user starts a mouse drag operation in order to move the myocardial contour I22 to a desired position.

ユーザによりドラッグ操作がなされたことをトリガとして表示制御部27は、標準時の表示モードから輪郭修正時の表示モードへ自動的に切替える。図4は、修正操作時におけるBモード画像I1と壁運動解析画像I2とを示す図である。図4に示すように、ドラッグ操作がなされると表示制御部27は、心筋領域I21のカラー表示を消去する。これにより、心筋領域I21の陰に隠れていたBモード画像I1上の部分領域が視覚的に最前面に表示される。なお壁運動解析画像I2上の心筋輪郭I22の表示態様は、ドラッグ前と後とで変更されず、Bモード画像I1に優先して最前面に表示される。従ってユーザは、輪郭修正時において、従来のようにBモード画像I1上の心筋輪郭I12を確認するためだけのために壁運動解析画像I2上の心筋輪郭I22をずらすことなく、心筋輪郭I12の位置や形状を確認できる。従って、心筋輪郭I22の修正箇所を所望の位置へ直接的に移動させることができる。これにより、輪郭修正操作の操作性や容易性が向上する。   The display control unit 27 automatically switches from the display mode at the standard time to the display mode at the time of contour correction, triggered by the drag operation by the user. FIG. 4 is a diagram showing the B-mode image I1 and the wall motion analysis image I2 during the correction operation. As shown in FIG. 4, when a drag operation is performed, the display control unit 27 erases the color display of the myocardial region I21. As a result, the partial region on the B-mode image I1 that is hidden behind the myocardial region I21 is visually displayed in the foreground. The display mode of the myocardial contour I22 on the wall motion analysis image I2 is not changed before and after the drag, and is displayed in the foreground in preference to the B-mode image I1. Therefore, the user can correct the position of the myocardial contour I12 without shifting the myocardial contour I22 on the wall motion analysis image I2 just for confirming the myocardial contour I12 on the B-mode image I1 as in the prior art. And the shape can be confirmed. Therefore, the correction part of the myocardial contour I22 can be directly moved to a desired position. This improves the operability and ease of the contour correction operation.

ユーザによる輪郭の修正操作が終了されたことをトリガとして、表示制御部27は、輪郭修正時の表示モードから標準時の表示モードへ自動的に切替える。図5は、修正操作終了時におけるBモード画像I1と壁運動解析画像I2とを示す図である。図5に示すように、ドラッグ操作が終了されることをトリガとして表示制御部27は、壁運動解析画像I2上の心筋領域I21のカラー表示を再開する。これによりユーザは、修正後の心筋輪郭位置を反映させて心筋の壁運動を再評価することができる。   The display control unit 27 automatically switches from the display mode at the time of contour correction to the display mode at the standard time, triggered by the completion of the contour correction operation by the user. FIG. 5 is a diagram showing the B-mode image I1 and the wall motion analysis image I2 at the end of the correction operation. As shown in FIG. 5, the display control unit 27 resumes the color display of the myocardial region I21 on the wall motion analysis image I2 with the end of the drag operation as a trigger. Thus, the user can re-evaluate the myocardial wall motion by reflecting the corrected myocardial contour position.

なお、上記の説明においては輪郭修正時の表示モードにおいては、カラー表示を消去するとした。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、輪郭修正時の表示モードにおいては、カラー表示の透過度を標準時の表示モードにおけるカラー表示の透過度に比して高める(透過性が高い)としてもよい。   In the above description, the color display is erased in the display mode at the time of contour correction. However, the present embodiment need not be limited to this. For example, in the display mode at the time of contour correction, the transparency of color display may be increased (high transparency) compared to the transparency of color display in the standard display mode.

なお本実施形態は、ワークステーション等の画像処理装置に適用してもよい。この場合、画像処理装置40は、図1に示すように、画像生成部25、表示制御部27、表示部29、入力部31、記憶部33、及びシステム制御部35を備える。   Note that this embodiment may be applied to an image processing apparatus such as a workstation. In this case, the image processing apparatus 40 includes an image generation unit 25, a display control unit 27, a display unit 29, an input unit 31, a storage unit 33, and a system control unit 35, as shown in FIG.

かくして本実施形態に係る超音波診断装置及び画像処理装置は、壁運動解析を利用した画像診断の診断効率の向上を実現する。   Thus, the ultrasonic diagnostic apparatus and the image processing apparatus according to the present embodiment improve the diagnostic efficiency of image diagnosis using wall motion analysis.

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)
上記の実施形態においては、Bモードボリュームデータ生成後に超音波画像のデータ、壁運動ボリュームデータ生成後に壁運動解析画像のデータを生成するとした。これは3次元スペックルトラッキングを利用した実施形態である。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、Bモード処理部19からのBモード信号に基づいて直接的に超音波画像のデータを生成し、生成された超音波画像のデータに基づいて壁運動解析画像のデータを生成するとしてもよい。これはいわゆる2次元スペックルトラッキングを利用した実施形態である。
(Modification)
In the above embodiment, the ultrasonic image data is generated after the B-mode volume data is generated, and the wall motion analysis image data is generated after the wall motion volume data is generated. This is an embodiment using three-dimensional speckle tracking. However, the present embodiment need not be limited to this. For example, ultrasonic image data may be directly generated based on the B-mode signal from the B-mode processing unit 19, and wall motion analysis image data may be generated based on the generated ultrasonic image data. . This is an embodiment using so-called two-dimensional speckle tracking.

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 components 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、壁運動解析を利用した画像診断の診断効率の向上を実現する超音波診断装置及び画像処理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 and an image processing apparatus that can improve the diagnostic efficiency of image diagnosis using wall motion analysis.

11…超音波プローブ、13…スキャン制御部、15…送信部、17…受信部、19…Bモード処理部、21…Bモードボリュームデータ生成部、23…壁運動ボリュームデータ生成部、25…画像生成部、27…表示制御部、29…表示部、31…入力部、33…記憶部、35…システム制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Ultrasonic probe, 13 ... Scan control part, 15 ... Transmission part, 17 ... Reception part, 19 ... B mode processing part, 21 ... B mode volume data generation part, 23 ... Wall motion volume data generation part, 25 ... Image Generation unit, 27 ... display control unit, 29 ... display unit, 31 ... input unit, 33 ... storage unit, 35 ... system control unit

Claims (4)

超音波を送受波する超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体を超音波で繰り返しスキャンするスキャン部と、
前記超音波プローブからの出力に基づいて前記被検体内の組織の形態に関する超音波画像のデータを生成する第1生成部と、
前記超音波プローブからの出力に基づいて前記組織の運動情報に関する運動情報画像のデータを生成する第2生成部と、
前記生成された超音波画像上に前記生成された運動情報画像を重ね合わせてカラー表示する表示部と、
前記カラー表示されている運動情報画像の組織領域の輪郭に対する修正操作を、ユーザからの指示に従って入力する入力部と、
前記修正操作が入力された場合、前記組織領域のカラー表示を消去する、又はカラー表示の透過度を第1透過度から前記第1透過度よりも高い第2透過度に切替える制御部と、
を具備する超音波診断装置。
An ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves;
A scanning unit that repeatedly scans the subject with ultrasound through the ultrasound probe; and
A first generation unit that generates ultrasonic image data relating to a form of tissue in the subject based on an output from the ultrasonic probe;
A second generation unit that generates data of a motion information image related to the motion information of the tissue based on an output from the ultrasonic probe;
A display unit for displaying the color of the generated motion information image on the generated ultrasonic image in a superimposed manner;
An input unit for inputting a correction operation on the outline of the tissue region of the exercise information image displayed in color according to an instruction from a user;
When the correction operation is input, a controller that erases the color display of the tissue region, or switches the transparency of the color display from the first transparency to a second transparency higher than the first transparency;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記制御部は、前記修正操作が終了された場合、前記組織領域を再びカラー表示する、又は、前記第2透過度から前記第1透過度へ切替える、請求項1記載の超音波診断装置。   2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein, when the correction operation is finished, the control unit displays the tissue region in color again, or switches from the second transparency to the first transparency. 前記修正操作は、前記ユーザのマウス操作を受けて前記入力部により行なわれる前記輪郭の選択、又は、前記輪郭のドラッグ操作である、請求項1記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the correction operation is a selection of the contour or a drag operation of the contour performed by the input unit in response to a mouse operation of the user. 被検体内の組織に関する超音波画像のデータと前記組織の運動情報に関する運動情報画像のデータとを記憶する記憶部と、
前記超音波画像上に前記運動情報画像を重ね合わせてカラー表示する表示部と、
前記カラー表示されている運動情報画像上の組織領域の輪郭に対する修正操作を、ユーザからの指示に従って入力する入力部と、
前記修正操作が入力された場合、前記組織領域のカラー表示を消去する、又はカラー表示の透過度を第1透過度から前記第1透過度よりも高い第2透過度に切替える制御部と、
を具備する画像処理装置。
A storage unit for storing ultrasonic image data relating to the tissue in the subject and exercise information image data relating to the exercise information of the tissue;
A display unit that displays the motion information image in color on the ultrasonic image and displays the color,
An input unit for inputting a correction operation for the outline of the tissue region on the exercise information image displayed in color according to an instruction from the user;
When the correction operation is input, a controller that erases the color display of the tissue region, or switches the transparency of the color display from the first transparency to a second transparency higher than the first transparency;
An image processing apparatus comprising:
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