JP2011143079A - Ultrasonic diagnostic system, and ultrasonic image display method - Google Patents

Ultrasonic diagnostic system, and ultrasonic image display method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic system which constitutes a three-dimensional elastic image by separating elastic volume data to perform volume rendering, and an ultrasonic image display method. <P>SOLUTION: The ultrasonic diagnostic system includes an ultrasonic probe 102 having a vibrator for transmitting and receiving an ultrasonic wave, a transmission part 105 for transmitting the ultrasonic wave to a specimen target 101 through the ultrasonic probe 102, a receiving part 106 for receiving the reflected echo signal from the specimen target 101, a three-dimensional elastic image constitution part 118 for constituting the three-dimensional elastic image by subjecting the elastic volume data comprising an elastic value based on the reflected echo signal to volume rendering and a display part 120 for displaying the three-dimensional elastic image. The three-dimensional elastic image constitution part 118 separates the elastic volume data into a plurality of data based on the elastic value and subjects the separated elastic volume data to volume rendering to constitute the three-dimensional elastic image. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波を利用し、被検体の生体組織の硬さ又は軟らかさを示す3次元弾性画像を表示する超音波診断装置及び超音波画像表示方法に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic image display method for displaying a three-dimensional elastic image indicating the hardness or softness of a living tissue of a subject using ultrasonic waves.

超音波診断装置は、超音波探触子により被検体内部に超音波を送信し、被検体内部の生体組織から受信される受信信号に基づいて3次元断層画像と3次元弾性画像を得て表示することができる。
3次元断層画像に3次元弾性画像を重ねて表示する際に、3次元弾性画像の硬い部位又は軟らかい部位の形状や容積を認識できるように3次元断層画像の不透明度を設定することが行なわれている。(例えば、特許文献1)。 The ultrasound diagnostic device transmits ultrasonic waves inside the subject using an ultrasonic probe, and obtains and displays 3D tomographic images and 3D elastic images based on received signals received from living tissue inside the subject. can do.
When displaying a 3D elastic image superimposed on a 3D tomographic image, the opacity of the 3D tomographic image is set so that the shape and volume of the hard or soft part of the 3D elastic image can be recognized. ing. (For example, Patent Document 1).

特開2008-259605号公報JP 2008-259605 A

上記特許文献1には、3次元断層画像の不透明度を設定することが開示されているが、弾性ボリュームデータを弾性値に基づいて分離して、それぞれ又は少なくとも１つボリュームレンダリングを行なうことが開示されていない。そのため、特許文献1では、例えば、硬い部位と軟らかい部位が混合してボリュームレンダリングされ、3次元弾性画像が構成されてしまう。よって、操作者が硬い部位を観察したい場合、硬い部位が軟らかい部位に隠れてしまい、硬い部位の広がりを把握できない可能性があった。
本発明の目的は、弾性ボリュームデータを分離してボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成することにある。 Patent Document 1 discloses setting the opacity of a three-dimensional tomographic image. However, it is disclosed that elastic volume data is separated based on an elastic value and each or at least one volume rendering is performed. It has not been. Therefore, in Patent Document 1, for example, a hard part and a soft part are mixed and volume-rendered to form a three-dimensional elastic image. Therefore, when the operator wants to observe a hard part, the hard part may be hidden behind the soft part, and the spread of the hard part may not be grasped.
An object of the present invention is to construct a three-dimensional elastic image by separating elastic volume data and performing volume rendering.

本発明の目的を達成するため、超音波を送受信する振動子を有する超音波探触子と、前記超音波探触子を介して被検体に超音波を送信する送信部と、前記被検体からの反射エコー信号を受信する受信部と、前記反射エコー信号に基づく弾性値からなる弾性ボリュームデータをボリュームレンダリングすることにより3次元弾性画像を構成する3次元弾性画像構成部と、前記3次元弾性画像を表示する表示部とを備える超音波診断装置であって、前記3次元弾性画像構成部は、前記弾性値に基づいて弾性ボリュームデータを複数に分離し、分離された弾性ボリュームデータをボリュームレンダリングすることにより前記3次元弾性画像を構成する。よって、弾性ボリュームデータを分離してボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成することができ、操作者は、例えば、硬い部位、軟らかい部位を相互に把握することができる。   In order to achieve the object of the present invention, an ultrasonic probe having a transducer for transmitting and receiving ultrasonic waves, a transmitter for transmitting ultrasonic waves to the subject via the ultrasonic probe, and the subject A receiving unit that receives the reflected echo signal, a three-dimensional elastic image forming unit that forms a three-dimensional elastic image by volume-rendering elastic volume data composed of elastic values based on the reflected echo signal, and the three-dimensional elastic image A three-dimensional elastic image constructing unit that separates elastic volume data into a plurality of volumes based on the elasticity value and volume-renders the separated elastic volume data. Thus, the three-dimensional elasticity image is constructed. Accordingly, it is possible to separate the elastic volume data and perform volume rendering to construct a three-dimensional elastic image, and the operator can grasp, for example, a hard part and a soft part mutually.

また、前記3次元弾性画像構成部は、前記弾性ボリュームデータの所定の基準値を基準にして、硬い部位と軟らかい部位とに前記弾性ボリュームデータを分離する弾性ボリュームデータ分離部を備える。さらに、前記硬い部位に相当する弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行なう第1弾性レンダリング演算部と、前記軟らかい部位に相当する弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行なう第2弾性レンダリング演算部とを備える。   The three-dimensional elasticity image constructing unit includes an elastic volume data separating unit that separates the elastic volume data into a hard part and a soft part based on a predetermined reference value of the elastic volume data. Furthermore, a first elastic rendering operation unit that performs volume rendering for elastic volume data corresponding to the hard part and a second elastic rendering operation unit that performs volume rendering for elastic volume data corresponding to the soft part are provided.

本発明によれば、弾性ボリュームデータを分離してボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成することができる。   According to the present invention, it is possible to separate the elastic volume data and perform volume rendering to construct a three-dimensional elastic image.

本発明の全体構成のブロック図を示す図。The figure which shows the block diagram of the whole structure of this invention. 本発明の実施例1における3次元弾性画像構成部118を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a three-dimensional elasticity image constructing unit 118 in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の弾性ボリュームデータ分離部200を示す図。The figure which shows the elastic volume data separation part 200 of this invention. 本発明の表示部120の一表示形態を示す図。The figure which shows the one display form of the display part 120 of this invention. 本発明の表示部120の一表示形態を示す図。The figure which shows the one display form of the display part 120 of this invention. 本発明の表示部120の一表示形態を示す図。The figure which shows the one display form of the display part 120 of this invention. 本発明の実施例2における3次元弾性画像構成部118を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a three-dimensional elasticity image construction unit 118 in Embodiment 2 of the present invention.

(実施例1)
本発明を適用した超音波診断装置100について、図1を用いて説明する。
図1に示すように、超音波診断装置100には、被検体101に当接させて用いる超音波探触子102と、超音波探触子102を介して被検体101に一定の時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信させる送信部105と、被検体101から反射した反射エコー信号を受信する受信部106と、送信部105と受信部106を制御する送受信制御部107と、受信部106で受信された反射エコーを整相加算する整相加算部108とが備えられている。
超音波探触子102は、複数の振動子を配設して形成されており、被検体101に振動子を介して超音波を送受信する機能を有している。超音波探触子102は、矩形又は扇形をなす複数の振動子からなり、複数の振動子の配列方向と直交する方向に振動子を機械的に振り、超音波を3次元に送受信することができる。なお、超音波探触子102は、複数の振動子が2次元配列され、超音波の送受信を電子的に制御することができるものでもよい。
送信部105は、超音波探触子102の振動子を駆動して超音波を発生させるための送波パルスを生成する。送信部105は、送信される超音波の収束点をある深さに設定する機能を有している。また、受信部106は、超音波探触子102で受信した反射エコー信号について所定のゲインで増幅してRF信号すなわち受信信号を生成するものである。超音波送受信制御部107は、送信部105や受信部106を制御するためのものである。
整相加算部108は、受信部106で増幅されたRF信号の位相を制御し、1点又は複数の収束点に対し超音波ビームを形成してRF信号フレームデータ(RAWデータに相当)を生成するものである。
さらに、超音波診断装置100には、整相加算部108で生成されたRF信号フレームデータを記憶するデータ記憶部109と、データ記憶部109に記憶されたRF信号フレームデータに基づいて2次元断層画像を構成する2次元断層画像構成部113と、2次元断層画像構成部113で構成された2次元断層画像について、2次元断層画像の取得位置に基づいて3次元座標変換を行ない、断層ボリュームデータを生成する断層ボリュームデータ生成部114と、
断層ボリュームデータの輝度と不透明度に基づいてボリュームレンダリングを行ない、3次元断層画像を構成する3次元断層画像構成部115と、データ記憶部109に記憶された複数のRF信号フレームデータに基づいて2次元弾性画像を構成する2次元弾性画像構成部116と、2次元弾性画像構成部116で構成される2次元弾性画像について、2次元弾性画像の取得位置に基づいて3次元座標変換を行ない、弾性ボリュームデータを生成する弾性ボリュームデータ生成部117と、弾性ボリュームデータの弾性値と不透明度に基づいてボリュームレンダリングを行い、3次元弾性画像を構成する3次元弾性画像構成部118と、2次元断層画像と2次元弾性画像とを合成したり、3次元断層画像と3次元弾性画像とを合成したりする合成処理部119と、合成処理部119で合成された合成画像、2次元断層画像等を表示する表示部120とが備えられている。
また、超音波診断装置100には、上記各構成要素を制御する制御部103と、制御部103に各種入力を行なう操作部104を備えている。操作部104は、キーボードやトラックボール等を備えている。
2次元断層画像構成部113は、制御部103における設定条件に基づいて、データ記憶部109から出力されるRF信号フレームデータを入力してゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、フィルタ処理等の信号処理を行ない、2次元断層画像を構成する。 (Example 1)
An ultrasonic diagnostic apparatus 100 to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes an ultrasonic probe 102 that is used in contact with the subject 101, and a fixed time interval for the subject 101 via the ultrasonic probe 102. A transmission unit 105 that repeatedly transmits ultrasonic waves, a reception unit 106 that receives a reflected echo signal reflected from the subject 101, a transmission / reception control unit 107 that controls the transmission unit 105 and the reception unit 106, and a reception unit 106 A phasing addition unit 108 for phasing and adding the received reflected echo is provided.
The ultrasonic probe 102 is formed by arranging a plurality of transducers, and has a function of transmitting / receiving ultrasonic waves to / from the subject 101 via the transducers. The ultrasonic probe 102 is composed of a plurality of rectangular or fan-shaped transducers, and mechanically swings the transducers in a direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of transducers, and can transmit and receive ultrasonic waves in three dimensions. it can. Note that the ultrasonic probe 102 may be one in which a plurality of transducers are two-dimensionally arranged and the transmission and reception of ultrasonic waves can be electronically controlled.
The transmission unit 105 generates a transmission pulse for driving the transducer of the ultrasonic probe 102 to generate an ultrasonic wave. The transmission unit 105 has a function of setting a convergence point of transmitted ultrasonic waves to a certain depth. The receiving unit 106 amplifies the reflected echo signal received by the ultrasonic probe 102 with a predetermined gain to generate an RF signal, that is, a received signal. The ultrasonic transmission / reception control unit 107 is for controlling the transmission unit 105 and the reception unit 106.
The phasing and adding unit 108 controls the phase of the RF signal amplified by the receiving unit 106 and forms an ultrasonic beam at one or more convergence points to generate RF signal frame data (equivalent to RAW data) To do.
Furthermore, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes a data storage unit 109 that stores the RF signal frame data generated by the phasing addition unit 108, and a two-dimensional slice based on the RF signal frame data stored in the data storage unit 109. The two-dimensional tomographic image forming unit 113 constituting the image and the two-dimensional tomographic image formed by the two-dimensional tomographic image forming unit 113 are subjected to three-dimensional coordinate conversion based on the acquisition position of the two-dimensional tomographic image, and tomographic volume data A tomographic volume data generation unit 114 for generating
Volume rendering is performed based on the luminance and opacity of the tomographic volume data, and 2 based on a plurality of RF signal frame data stored in the data storage unit 109 and a three-dimensional tomographic image construction unit 115 that forms a three-dimensional tomographic image. The 2D elasticity image composition unit 116 constituting the 2D elasticity image and the 2D elasticity image constituted by the 2D elasticity image construction unit 116 are subjected to 3D coordinate conversion based on the acquisition position of the 2D elasticity image, An elastic volume data generation unit 117 that generates volume data, a 3D elastic image configuration unit 118 that performs volume rendering based on the elasticity value and opacity of the elastic volume data, and forms a 3D elastic image; and a 2D tomographic image And a two-dimensional elasticity image, a three-dimensional tomographic image and a three-dimensional elasticity image, and a composite image synthesized by the synthesis processing unit 119 And a display unit 120 for displaying an image, a two-dimensional tomographic image, and the like.
Further, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes a control unit 103 that controls each of the above-described components and an operation unit 104 that performs various inputs to the control unit 103. The operation unit 104 includes a keyboard, a trackball, and the like.
Based on the setting conditions in the control unit 103, the two-dimensional tomographic image configuration unit 113 inputs the RF signal frame data output from the data storage unit 109, and performs gain correction, log compression, detection, contour enhancement, filter processing, etc. Signal processing is performed to construct a two-dimensional tomographic image.

超音波探触子2は、超音波の送受信と同時に送受信方向(θ、φ)を計測することができ、断層ボリュームデータ生成部114は、2次元断層画像の取得位置に相当する送受信方向(θ、φ)に基づいて、複数の2次元断層画像について3次元変換を行ない、断層ボリュームデータを生成する。
3次元断層画像構成部115は、断層ボリュームデータから3次元断層画像を構成する次式(1)〜(3)を用いてボリュームレンダリングを行なう。 The ultrasonic probe 2 can measure the transmission / reception direction (θ, φ) simultaneously with the transmission / reception of the ultrasonic wave, and the tomographic volume data generation unit 114 transmits / receives the transmission / reception direction (θ , Φ), three-dimensional conversion is performed on a plurality of two-dimensional tomographic images to generate tomographic volume data.
The three-dimensional tomographic image construction unit 115 performs volume rendering using the following equations (1) to (3) that compose a three-dimensional tomographic image from the tomographic volume data.

Figure 2011143079
C(i)は作成される2次元投影面上のある点から3次元断層画像を見た場合、視線上i番目に存在するボクセルの輝度値である。Cout(i)は、出力されるピクセル値である。例えば、視線上にNボクセルの輝度値が並んだとき、i=0〜N-1までを積算した輝度値Cout(N-1)が最終的に出力されるピクセル値となる。Cout(i-1)はi-1番目までの積算値を示す。
Figure 2011143079
 C (i) is the luminance value of the i-th voxel existing on the line of sight when a 3D tomographic image is viewed from a certain point on the created 2D projection plane. Cout (i) is an output pixel value. For example, when N voxel luminance values are arranged on the line of sight, a luminance value Cout (N−1) obtained by integrating i = 0 to N−1 is a pixel value to be finally output. Cout (i-1) indicates the integrated value up to the i-1th.

また、A(i)は視線上i番目に存在する輝度値の不透明度であり、上記(3)に示すとおり、0〜1.0の値をとる断層不透明度テーブル(断層オパシティテーブル)である。断層不透明度テーブルは、輝度値から不透明度を参照することによって、出力する2次元投影面(3次元断層画像)上への寄与率を決定する。   A (i) is the opacity of the i-th luminance value existing on the line of sight, and is a tomographic opacity table (fault opacity table) that takes values from 0 to 1.0 as shown in (3) above. The tomographic opacity table determines the contribution rate on the output two-dimensional projection plane (three-dimensional tomographic image) by referring to the opacity from the luminance value.

S(i)は、輝度C(i)とその周辺の画素値より求めた勾配より算定される陰影付けのための重み成分で、たとえば、光源とボクセルiを中心とした面の法線が一致する場合、もっとも強く反射するため1.0が与えられ、光源と法線が直交する場合には0.0が与えられるなどの強調効果を指し示す。   S (i) is a weight component for shading calculated from the luminance C (i) and the gradient obtained from the surrounding pixel values. For example, the normal of the surface centered on the light source and voxel i matches. In this case, 1.0 is given for the strongest reflection, and 0.0 is given when the light source and the normal line are orthogonal to each other.

Cout(i)、Aout(i)は、ともに0を初期値としている。上記(2)に示されるように、Aout(i)はボクセルを通過するたびに積算され1.0に収束される。よって、上記(1)に示されるようにi-1番目までの不透明度の積算値Aout(i-1)が約1.0となった場合、i番目以降の輝度値C(i)は出力画像に反映されない。 Cout (i) and Aout (i) both have an initial value of 0. As shown in (2) above, Aout (i) is integrated and converges to 1.0 each time it passes through the voxel. Therefore, as shown in (1) above, when the integrated value Aout (i-1) of the opacity up to the (i-1) th is about 1.0, the luminance value C (i) after the ith is included in the output image. Not reflected.

2次元弾性画像構成部116は、データ記憶部109に記憶された複数のRF信号フレームデータから変位を計測する。そして、2次元弾性画像構成部116は、計測した変位に基づいて弾性値を演算し、2次元弾性画像を構成する。弾性値とは、歪み、弾性率、変位、粘性、歪み比等の弾性情報のいずれかである。   The two-dimensional elasticity image construction unit 116 measures displacement from a plurality of RF signal frame data stored in the data storage unit 109. Then, the two-dimensional elasticity image construction unit 116 computes an elasticity value based on the measured displacement to construct a two-dimensional elasticity image. The elastic value is any elastic information such as strain, elastic modulus, displacement, viscosity, and strain ratio.

弾性ボリュームデータ生成部117は、2次元弾性画像の取得位置に相当する送受信方向(θ、φ)に基づいて、複数の2次元弾性画像について3次元変換を行ない、弾性ボリュームデータを生成する。   The elastic volume data generation unit 117 performs three-dimensional conversion on a plurality of two-dimensional elastic images based on the transmission / reception direction (θ, φ) corresponding to the acquisition position of the two-dimensional elastic image, and generates elastic volume data.

3次元弾性画像構成部118は、弾性値に基づいて弾性ボリュームデータを複数に分離し、分離された弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成する。具体的に、図2を用いて3次元弾性画像構成部118を説明する。   The three-dimensional elastic image construction unit 118 separates the elastic volume data into a plurality of pieces based on the elastic value, performs volume rendering on the separated elastic volume data, and forms a three-dimensional elastic image. Specifically, the three-dimensional elasticity image construction unit 118 will be described with reference to FIG.

3次元弾性画像構成部118は、弾性ボリュームデータを弾性値に基づいて複数の弾性ボリュームデータに分離する弾性ボリュームデータ分離部200と、弾性ボリュームデータ分離部200で分離された一方の弾性ボリュームデータを記憶する第1弾性ボリュームデータ記憶部201と、第1ボリュームデータ記憶部201に記憶された弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成する第1弾性レンダリング演算部202と、弾性ボリュームデータ分離部200で分離された他方の弾性ボリュームデータを記憶する第2弾性ボリュームデータ記憶部205と、第2ボリュームデータ記憶部205に記憶された弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成する第2弾性レンダリング演算部206と、第1弾性レンダリング演算部202と第2弾性レンダリング演算部206から出力される複数の3次元弾性画像を合成する3次元弾性画像合成部207とからなる。   The three-dimensional elasticity image constructing unit 118 includes an elastic volume data separating unit 200 that separates elastic volume data into a plurality of elastic volume data based on elasticity values, and one elastic volume data separated by the elastic volume data separating unit 200. A first elastic volume data storage unit 201 for storing, a first elastic rendering operation unit 202 for performing volume rendering on the elastic volume data stored in the first volume data storage unit 201 and forming a three-dimensional elastic image; and an elastic volume A second elastic volume data storage unit 205 that stores the other elastic volume data separated by the data separation unit 200, and volume rendering is performed on the elastic volume data stored in the second volume data storage unit 205, and a three-dimensional elastic image A second elastic rendering computing unit 206 and a first elastic lens It comprises a dulling calculation unit 202 and a three-dimensional elasticity image synthesis unit 207 that synthesizes a plurality of three-dimensional elasticity images output from the second elasticity rendering calculation unit 206.

弾性ボリュームデータ分離部200について、図3を用いて説明する。弾性ボリュームデータ分離部200は、図3(a)又は図3(b)に示す分離手法を用いて弾性ボリュームデータを分離する。   The elastic volume data separation unit 200 will be described with reference to FIG. The elastic volume data separation unit 200 separates the elastic volume data using the separation method shown in FIG. 3 (a) or FIG. 3 (b).

図3(a)と図3(b)には、弾性ボリュームデータ生成部117から出力される弾性ボリュームデータにおける、歪み、弾性率等の弾性値及び頻度の関係を示すヒストグラムと、弾性ボリュームデータを分離するためのラインが示されている。   FIGS. 3 (a) and 3 (b) show a histogram showing the relationship between the elastic value and frequency such as strain and elastic modulus in the elastic volume data output from the elastic volume data generating unit 117, and elastic volume data. A line for separation is shown.

まず、図3(a)に示す弾性ボリュームデータの分離手法について説明する。曲線300は、弾性ボリュームデータの弾性値と頻度の関係を示すヒストグラムである。ライン302は、弾性ボリュームデータの内、最も硬い弾性値を示すマークである。ライン304は、弾性ボリュームデータの所定の基準値を示すマークである。ライン306は、弾性ボリュームデータの内、最も軟らかい弾性値を示すマークである。カラーバー308は、弾性ボリュームデータの所定の基準値を基準にして、青色と赤色に色分けされていることを示している。カラーバー308は、白黒図面であるためグラデーションが鮮明ではないが、例えば、青色(赤色)に色分けされた弾性値において、弾性値が高いほど青色(赤色)が濃くなり、弾性値が低いほど青色(赤色)が薄くなることが設定されている。   First, the elastic volume data separation method shown in FIG. 3 (a) will be described. A curve 300 is a histogram showing the relationship between the elasticity value of the elastic volume data and the frequency. A line 302 is a mark indicating the hardest elastic value in the elastic volume data. A line 304 is a mark indicating a predetermined reference value of the elastic volume data. A line 306 is a mark indicating the softest elasticity value in the elastic volume data. A color bar 308 indicates that the color bar 308 is color-coded into blue and red based on a predetermined reference value of the elastic volume data. The color bar 308 is a black and white drawing, so the gradation is not clear.For example, in the elastic value that is color-coded blue (red), the higher the elastic value, the darker the blue (red), and the lower the elastic value, the blue (Red) is set to lighten.

弾性ボリュームデータ分離部200は、弾性ボリュームデータの所定の基準値を基準にして、硬い部位と軟らかい部位とに弾性ボリュームデータを2つに分離する。所定の基準値とは、例えば、弾性ボリュームデータの平均値、中央値、最頻値等のいずれかである。弾性ボリュームデータの平均値は、弾性ボリュームデータの弾性値を全て加算し、弾性ボリュームデータの総数で割った値である。弾性ボリュームデータの中央値は、弾性ボリュームデータの弾性値において、最も硬い弾性値と最も軟らかい弾性値の中央に位置する値である。弾性ボリュームデータの最頻値は、曲線300で示されるヒストグラムにおいて最も頻度が高いところに位置する値である。   The elastic volume data separation unit 200 separates the elastic volume data into two parts, a hard part and a soft part, based on a predetermined reference value of the elastic volume data. The predetermined reference value is, for example, any one of an average value, a median value, a mode value, etc. of the elastic volume data. The average value of the elastic volume data is a value obtained by adding all the elastic values of the elastic volume data and dividing by the total number of elastic volume data. The median value of the elastic volume data is a value located at the center of the hardest elastic value and the softest elastic value in the elastic value of the elastic volume data. The mode value of the elastic volume data is a value located at the highest frequency in the histogram indicated by the curve 300.

操作者は、操作部104の操作に基づく制御部103の制御によって、弾性ボリュームデータ分離部200に対し、弾性ボリュームデータを構成する弾性値の平均値、中央値、最頻値等の内、どの値を所定の基準値とするかを選択することができ、選択された値に基づいて基準値を設定させる。弾性ボリュームデータ分離部200は、設定された基準値を基準にして弾性ボリュームデータを分離する。なお、初期設定では、青色と赤色とによる弾性値の色付け幅が同じ幅になるため、弾性ボリュームデータの中央値が弾性ボリュームデータ分離部200に設定されている。   The operator controls the elastic volume data separation unit 200 by controlling the control unit 103 based on the operation of the operation unit 104, which of the average value, median value, mode value, etc. of the elastic values constituting the elastic volume data. Whether the value is a predetermined reference value can be selected, and the reference value is set based on the selected value. The elastic volume data separation unit 200 separates the elastic volume data based on the set reference value. In the initial setting, since the coloring widths of the elasticity values of blue and red are the same, the median value of the elasticity volume data is set in the elasticity volume data separation unit 200.

また、弾性ボリュームデータ分離部200は、上記のように設定された弾性ボリュームデータの所定の基準値を示すライン304を基準にして、硬い部位に該当する左側の弾性ボリュームデータを青色、軟らかい部位に該当する右側の弾性ボリュームデータを赤色に色付けされるように設定する。このように、分離された弾性ボリュームデータには、それそれ、弾性値に応じてカラー値(青色、赤色)が付与される。   Further, the elastic volume data separation unit 200 uses the line 304 indicating the predetermined reference value of the elastic volume data set as described above as a reference, and converts the elastic volume data on the left corresponding to the hard part to blue and soft parts. The corresponding right elastic volume data is set to be colored red. As described above, the separated elastic volume data is given a color value (blue, red) according to the elastic value.

図3(b)に示す弾性ボリュームデータの分離手法について説明する。図3(a)の分離手法と異なる点は、弾性ボリュームデータ分離部200は、青色以外の色から青色に変わる位置、赤色以外の色から赤色に変わる位置を基準値とし、硬い部位と軟らかい部位とに弾性ボリュームデータを2つに分離する点である。   The elastic volume data separation method shown in FIG. 3 (b) will be described. The difference from the separation method in FIG. 3 (a) is that the elastic volume data separation unit 200 uses a position that changes from a color other than blue to blue and a position that changes from a color other than red to red as a reference value, and a hard part and a soft part. The point is that the elastic volume data is separated into two.

曲線300とライン302とライン304とライン306については、図3(a)と同様であるため、説明を省略する。ライン310は、弾性ボリュームデータの内、青色以外の色から青色に変わる位置を示すマークである。ライン312は、弾性ボリュームデータの内、赤色以外の色から赤色に変わる位置を示すマークである。カラーバー314は、弾性ボリュームデータの所定の基準値を基準にして、青色と赤色と緑色に色分けされていることを示している。カラーバー314は、白黒図面であるためグラデーションが鮮明ではないが、例えば、青色(赤色、緑色)に色分けされた弾性値において、弾性値が高いほど青色(赤色、緑色)が濃くなり、弾性値が低いほど青色(赤色、緑色)が薄くなることが設定されている。   The curve 300, the line 302, the line 304, and the line 306 are the same as those in FIG. A line 310 is a mark indicating a position where the elastic volume data changes from a color other than blue to blue. A line 312 is a mark indicating a position in the elastic volume data where the color other than red is changed to red. A color bar 314 indicates that the color is divided into blue, red, and green based on a predetermined reference value of the elastic volume data. The color bar 314 is a black and white drawing, so the gradation is not clear.For example, in the elastic value color-coded blue (red, green), the higher the elastic value, the darker the blue (red, green), the elastic value It is set that blue (red, green) becomes lighter as the value is lower.

本実施例では、最も硬い弾性値から所定値分(例えば20％)軟らかい弾性値の位置を青色以外の色から青色に変わる位置とする。また、最も軟らかい弾性値から所定値分(例えば20％)硬い弾性値の位置を赤色以外の色から赤色に変わる位置とする。   In this embodiment, the position of the elasticity value that is soft by a predetermined value (for example, 20%) from the hardest elasticity value is set to a position that changes from a color other than blue to blue. Further, the position of the elasticity value that is harder than the softest elasticity value by a predetermined value (for example, 20%) is set as a position that changes from a color other than red to red.

弾性ボリュームデータ分離部200は、最も硬い弾性値から所定値分軟らかい弾性値の位置である基準値を基準にして、基準値の弾性値よりも硬い弾性値を持つ弾性ボリュームデータを分離する。そして、弾性ボリュームデータ分離部200は、分離された弾性ボリュームデータに青色を付与する。つまり、硬い部位の弾性値(ライン302とライン310の間の弾性値)の弾性ボリュームデータについては青色が付与される。   The elastic volume data separation unit 200 separates elastic volume data having an elasticity value harder than the elasticity value of the reference value with reference to the reference value that is the position of the elasticity value that is soft by a predetermined value from the hardest elasticity value. Then, the elastic volume data separating unit 200 gives blue color to the separated elastic volume data. That is, blue is given to the elastic volume data of the elastic value of the hard part (elastic value between the line 302 and the line 310).

弾性ボリュームデータ分離部200は、最も軟らかい弾性値から所定値分硬い弾性値の位置である基準値を基準にして、基準値の弾性値よりも軟らかい弾性値を持つ弾性ボリュームデータを分離する。そして、弾性ボリュームデータ分離部200は、分離された弾性ボリュームデータに赤色を付与する。つまり、軟らかい部位の弾性値(ライン312とライン306の間の弾性値)の弾性ボリュームデータについては赤色が付与される。   The elastic volume data separation unit 200 separates elastic volume data having an elasticity value softer than the elasticity value of the reference value with reference to the reference value that is the position of the elasticity value that is hard by a predetermined value from the softest elasticity value. Then, the elastic volume data separation unit 200 gives red color to the separated elastic volume data. That is, red is given to the elastic volume data of the elastic value of the soft part (elastic value between the line 312 and the line 306).

なお、青色以外の色若しくは赤色以外の色とは、緑色である。緑色が付与されている部位は、弾性ボリュームデータにおいて平均的な硬さを持つ部位である。   The color other than blue or the color other than red is green. The part given green is a part having average hardness in the elastic volume data.

また、上記では、弾性ボリュームデータ分離部200が分離された弾性ボリュームデータに色情報を付与したが、弾性ボリュームデータ生成部117が弾性ボリュームデータを生成する際に弾性値に応じて色情報を付与してもよい。弾性ボリュームデータ分離部200は、弾性ボリュームデータ生成部117で付与された色情報(RGB値)に基づいて弾性ボリュームデータを分離することもできる。   In the above description, the elastic volume data separation unit 200 adds color information to the separated elastic volume data, but the elastic volume data generation unit 117 adds color information according to the elastic value when generating elastic volume data. May be. The elastic volume data separation unit 200 can also separate the elastic volume data based on the color information (RGB values) given by the elastic volume data generation unit 117.

第1弾性ボリュームデータ記憶部201は、弾性ボリュームデータ分離部200において所定の基準値を基準にして分離された硬い部位(青色)に相当する弾性ボリュームデータを記憶する。   The first elastic volume data storage unit 201 stores elastic volume data corresponding to the hard part (blue) separated by the elastic volume data separation unit 200 with reference to a predetermined reference value.

第1弾性レンダリング演算部202は、硬い部位(青色)に相当する弾性ボリュームデータについて、下記式(4)〜(6)を用いてボリュームレンダリングを行ない、硬い部位(青色)の3次元弾性画像を作成する。   The first elastic rendering operation unit 202 performs volume rendering on the elastic volume data corresponding to the hard part (blue) using the following equations (4) to (6), and generates a three-dimensional elastic image of the hard part (blue). create.

Figure 2011143079
E(i)は作成される2次元投影面上のある点から3次元弾性画像を見た場合の視線上i番目に存在する弾性値である。Eout(i)は、出力されるピクセル値である。例えば、視線上にNボクセルの弾性値が並んだとき、i=0〜N-1まで弾性値を積算した積算値Eout(N-1)が最終的に出力されるピクセル値となる。Eout(i-1)はi-1番目までの積算値を示す。また、A(i)は視線上i番目に存在する弾性値の不透明度であり、式(6)に示す弾性不透明度テーブルである。なお、硬い部位(青色)に相当する弾性ボリュームデータにおいて、弾性値が存在しないところについては、弾性値が積算されない。
Figure 2011143079
 E (i) is the i-th elasticity value on the line of sight when a 3D elasticity image is viewed from a certain point on the created 2D projection plane. Eout (i) is an output pixel value. For example, when the elasticity values of N voxels are arranged on the line of sight, an integrated value Eout (N−1) obtained by integrating the elasticity values from i = 0 to N−1 is a pixel value that is finally output. Eout (i-1) indicates the integrated value up to the (i-1) th. A (i) is the opacity of the i-th elastic value existing on the line of sight, and is an elastic opacity table shown in Expression (6). It should be noted that in the elastic volume data corresponding to the hard part (blue), the elastic value is not integrated where there is no elastic value.

S(i)は弾性値E(i)とその周辺の弾性値より求めた勾配より算定される陰影付けのための重み成分で、たとえば、光源とボクセルiを中心とした面の法線が一致する場合、もっとも強く反射するため1.0が与えられ、光源と法線が直交する場合には0.0が与えられるなどの強調効果を指し示す。   S (i) is a weight component for shading calculated from the elastic value E (i) and the gradient obtained from the surrounding elastic values. For example, the normal of the surface centered on the light source and voxel i matches. In this case, 1.0 is given for the strongest reflection, and 0.0 is given when the light source and the normal line are orthogonal to each other.

Eout(i)、Aout(i)はともに0を初期値とし、式(5)に示される様にAout(i)はボクセルを通過するたびに積算され1.0に収束する。よって、式(4)に示されるようにi-1番目までのボクセルの不透明度の積算値Aout(i-1)が約1.0となった場合、i番目以降のボクセル値E(i)は出力画像に反映されない。 Eout (i) and Aout (i) both have an initial value of 0, and Aout (i) is integrated and converges to 1.0 each time it passes through a voxel as shown in equation (5). Therefore, as shown in equation (4), when the integrated value Aout (i-1) of the opacity of the voxels up to i-1 is about 1.0, the i-th and subsequent voxel values E (i) are output. Not reflected in the image.

第2弾性ボリュームデータ記憶部205は、弾性ボリュームデータ分離部200において所定の基準値を基準にして分離された軟らかい部位(赤色)に相当する弾性ボリュームデータを記憶する。   The second elastic volume data storage unit 205 stores elastic volume data corresponding to the soft part (red) separated by the elastic volume data separation unit 200 with reference to a predetermined reference value.

第2弾性レンダリング演算部206は、軟らかい部位(赤色)に相当する弾性ボリュームデータについて、上記式(4)〜(6)を用いてボリュームレンダリングを行ない、軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像を作成する。   The second elasticity rendering calculation unit 206 performs volume rendering on the elastic volume data corresponding to the soft part (red) using the above formulas (4) to (6), and generates a three-dimensional elastic image of the soft part (red). create.

3次元弾性画像合成部207は、第1弾性レンダリング演算部202と第2弾性レンダリング演算部206から出力される複数の3次元弾性画像を合成する。合成処理部119は、合成された3次元弾性画像と3次元断層画像を合成する。具体的に、図4〜図6を用いて3次元弾性画像合成部207を説明する。   The three-dimensional elasticity image combining unit 207 combines a plurality of three-dimensional elasticity images output from the first elasticity rendering calculating unit 202 and the second elasticity rendering calculating unit 206. The synthesis processing unit 119 synthesizes the synthesized 3D elasticity image and the 3D tomographic image. Specifically, the three-dimensional elastic image composition unit 207 will be described with reference to FIGS.

3次元弾性画像合成部207は、図4に示すように、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400と軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402とが並列に表示部120に表示されるように合成することができる。よって、操作者は、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400と軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402をそれぞれ比較して確認することができる。   As shown in FIG. 4, the 3D elastic image composition unit 207 displays a 3D elastic image 400 of a hard part (blue) and a 3D elastic image 402 of a soft part (red) on the display unit 120 in parallel. Can be synthesized as follows. Therefore, the operator can confirm by comparing the three-dimensional elasticity image 400 of the hard part (blue) and the three-dimensional elasticity image 402 of the soft part (red).

また、3次元弾性画像合成部207は、図5に示すように、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400と軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402を表示画素毎に重ね合わせて表示部120に表示されるように合成することができる。表示部120には、合成された3次元弾性画像の他に硬い部位(青色)の3次元弾性画像400と軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402のどちらかを優先表示するための優先表示設定部500が表示されている。   Further, as shown in FIG. 5, the three-dimensional elasticity image composition unit 207 superimposes and displays a hard part (blue) three-dimensional elasticity image 400 and a soft part (red) three-dimensional elasticity image 402 for each display pixel. They can be combined so as to be displayed on the part 120. In the display unit 120, in addition to the synthesized three-dimensional elasticity image, priority display for preferentially displaying either the hard part (blue) three-dimensional elasticity image 400 or the soft part (red) three-dimensional elasticity image 402 The setting unit 500 is displayed.

優先表示設定部500には、硬い部位(青色)と軟らかい部位(赤色)を選択したことを示す選択マーク502が表示されている。図5では、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400が優先表示されるように設定されている。   The priority display setting unit 500 displays a selection mark 502 indicating that a hard part (blue) and a soft part (red) are selected. In FIG. 5, the three-dimensional elasticity image 400 of the hard part (blue) is set to be displayed with priority.

図5のように、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400が優先表示されるように設定された場合、3次元弾性画像合成部207は、軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402を背面にし、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400を前面にして表示する。つまり、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400が軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402上に上書きされて表示されることになる。よって、操作者は、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400と軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402が合成されても、硬い部位(青色)を常に確認することができる。   As shown in FIG. 5, when the 3D elastic image 400 of the hard part (blue) is set to be displayed preferentially, the 3D elastic image composition unit 207 displays the 3D elastic image 402 of the soft part (red). A three-dimensional elastic image 400 of a hard part (blue) is displayed on the back side and displayed on the front side. That is, the hard part (blue) three-dimensional elasticity image 400 is overwritten and displayed on the soft part (red) three-dimensional elasticity image 402. Therefore, the operator can always confirm the hard part (blue) even if the three-dimensional elastic image 400 of the hard part (blue) and the three-dimensional elastic image 402 of the soft part (red) are combined.

また、3次元弾性画像合成部207は、図6に示すように、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400と軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402とが表示画素毎に加算されて表示されるように合成することができる。   Further, as shown in FIG. 6, the three-dimensional elasticity image composition unit 207 adds a hard part (blue) three-dimensional elasticity image 400 and a soft part (red) three-dimensional elasticity image 402 for each display pixel. It can be combined to be displayed.

3次元弾性画像合成部207は、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400と軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402を設定された設定割合αで表示画素毎に加算して次式を用いて合成する。設定割合αとは、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400と軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402のそれぞれの半透明度(透過性)を設定するものであり、操作部104の操作に基づく制御部103の制御によって任意に設定される。設定割合αは、0以上1以下である。   The three-dimensional elasticity image composition unit 207 adds the three-dimensional elasticity image 400 of the hard part (blue) and the three-dimensional elasticity image 402 of the soft part (red) for each display pixel by the set ratio α, and the following expression is obtained. To synthesize. The setting ratio α is for setting the translucency (transparency) of the three-dimensional elasticity image 400 of the hard part (blue) and the three-dimensional elasticity image 402 of the soft part (red). It is arbitrarily set by the control of the control unit 103 based on the above. The setting ratio α is 0 or more and 1 or less.

Figure 2011143079
よって、操作者は、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400における硬さ情報と、軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402における硬さ情報とを相互に確認することができる。
Figure 2011143079
 Therefore, the operator can mutually confirm the hardness information in the three-dimensional elastic image 400 of the hard part (blue) and the hardness information in the three-dimensional elastic image 402 of the soft part (red).

図6には、設定割合αを設定するための割合設定部600と設定割合を変更するための割合設定バー602が表示されている。割合設定バー602を中央より左側に寄せると、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400が軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402に対して強調されるように、3次元弾性画像合成部207はαの値を小さくする。割合設定バー602を中央より右側に寄せると、軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402が硬い部位(青色)の3次元弾性画像400に対して強調されるように、3次元弾性画像合成部207はαの値を大きくする。   In FIG. 6, a ratio setting unit 600 for setting the setting ratio α and a ratio setting bar 602 for changing the setting ratio are displayed. When the ratio setting bar 602 is moved to the left side from the center, the 3D elastic image composition unit is such that the 3D elastic image 400 of the hard part (blue) is emphasized with respect to the 3D elastic image 402 of the soft part (red). 207 decreases the value of α. When the ratio setting bar 602 is moved from the center to the right side, the three-dimensional elastic image composition unit is such that the three-dimensional elastic image 402 of the soft part (red) is emphasized with respect to the three-dimensional elastic image 400 of the hard part (blue). 207 increases the value of α.

例えば、割合設定バー602を中央にすると、αの値は0.5になり、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400と軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402がそれぞれ半透明に表示される。割合設定バー602を左端にすると、αの値は0になり、硬い部位(青色)の3次元弾性画像400のみが表示される。割合設定バー602を右端にすると、αの値は1になり、軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402のみが表示される。   For example, when the ratio setting bar 602 is set to the center, the value of α becomes 0.5, and the hard part (blue) three-dimensional elastic image 400 and the soft part (red) three-dimensional elastic image 402 are displayed in a translucent manner. . When the ratio setting bar 602 is at the left end, the value of α is 0, and only the three-dimensional elastic image 400 of the hard part (blue) is displayed. When the ratio setting bar 602 is at the right end, the value of α is 1, and only the soft part (red) three-dimensional elasticity image 402 is displayed.

合成処理部119は、図示しないが、並列、重ね合わせ、又は加算されて合成される硬い部位(青色)の3次元弾性画像400及び軟らかい部位(赤色)の3次元弾性画像402と、3次元断層画像を表示画素毎にそれぞれ合成して表示することができる。3次元弾性画像400及び3次元弾性画像402と3次元断層画像の合成とは、例えば、3次元弾性画像400及び3次元弾性画像402を半透明にして3次元断層画像上に表示して、3次元弾性画像400及び3次元弾性画像402における硬さ情報と3次元断層画像における組織情報とが相互に確認できるように表示することを意味する。   Although not shown, the synthesis processing unit 119 includes a 3D elastic image 400 of a hard part (blue) and a 3D elastic image 402 of a soft part (red) that are combined in parallel, superimposed, or added, and a 3D tomographic image. Images can be combined and displayed for each display pixel. The synthesis of the 3D elasticity image 400 and the 3D elasticity image 402 and the 3D tomographic image includes, for example, displaying the 3D elasticity image 400 and the 3D elasticity image 402 on the 3D tomographic image in a translucent manner. This means that the hardness information in the three-dimensional elasticity image 400 and the three-dimensional elasticity image 402 and the tissue information in the three-dimensional tomographic image are displayed so that they can be mutually confirmed.

なお、図4〜図6に示す表示部120の表示形態の切り換えについては、操作部104の操作に基づく制御部103の制御によって、行なうことができる。   4 to 6 can be switched under the control of the control unit 103 based on the operation of the operation unit 104.

以上、本発明の実施例1によれば、弾性ボリュームデータを分離してボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成することができ、操作者は、硬い部位、軟らかい部位を相互に把握することができる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to separate the elastic volume data and perform volume rendering to form a three-dimensional elastic image, and the operator can grasp the hard part and the soft part mutually. Can do.

(実施例2)
ここで、実施例2を図1〜図7を用いて説明する。実施例1と異なる点は、弾性ボリュームデータの所定の基準値を基準にして、硬い部位(青色)と軟らかい部位(赤色)の他に平均的な硬さを持つ部位(緑色)について弾性ボリュームデータを分離し、分離された弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成する点である。具体的に、図7を用いて3次元弾性画像構成部118を説明する。 (Example 2)
Here, Example 2 will be described with reference to FIGS. The difference from Example 1 is that, based on a predetermined reference value of the elastic volume data, the elastic volume data for the hard part (blue) and the soft part (red) as well as the part having the average hardness (green) Are separated, and volume rendering is performed on the separated elastic volume data to form a three-dimensional elastic image. Specifically, the three-dimensional elasticity image construction unit 118 will be described with reference to FIG.

3次元弾性画像構成部118は、弾性ボリュームデータを弾性値に基づいて、硬い部位(青色)、軟らかい部位(赤色)、平均的な硬さを持つ部位(緑色)に弾性ボリュームデータを分離する弾性ボリュームデータ分離部700と、弾性ボリュームデータ分離部700で分離された硬い部位(青色)に相当する弾性ボリュームデータを記憶する第1弾性ボリュームデータ記憶部201と、第1ボリュームデータ記憶部201に記憶された弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成する第1弾性レンダリング演算部202と、弾性ボリュームデータ分離部700で分離された軟らかい部位(赤色)に相当する弾性ボリュームデータを記憶する第2弾性ボリュームデータ記憶部205と、第2ボリュームデータ記憶部205に記憶された弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成する第2弾性レンダリング演算部206と、弾性ボリュームデータ分離部700で分離された平均的な硬さを持つ部位(緑色)に相当する弾性ボリュームデータを記憶する第3弾性ボリュームデータ記憶部701と、第3ボリュームデータ記憶部701に記憶された弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成する第3弾性レンダリング演算部702と、第1弾性レンダリング演算部202と第2弾性レンダリング演算部206と第3弾性レンダリング演算部702から出力される複数の3次元弾性画像を合成する3次元弾性画像合成部703とからなる。   The three-dimensional elasticity image constructing unit 118 is an elasticity that separates the elastic volume data into a hard part (blue), a soft part (red), and a part having an average hardness (green) based on the elasticity value. Volume data separation unit 700, first elastic volume data storage unit 201 for storing elastic volume data corresponding to the hard part (blue) separated by elastic volume data separation unit 700, and storage in first volume data storage unit 201 The volume rendering is performed on the elastic volume data, and the elastic volume data corresponding to the soft part (red) separated by the first elastic rendering calculation unit 202 and the elastic volume data separation unit 700, which form a three-dimensional elastic image, is stored. The second elastic volume data storage unit 205 and the elastic volume data stored in the second volume data storage unit 205. The volume rendering is performed, and the elastic volume data corresponding to the portion having the average hardness (green) separated by the second elastic rendering calculation unit 206 and the elastic volume data separation unit 700 that constitutes a three-dimensional elastic image. A third elastic volume data storage unit 701 to store, a third elastic rendering operation unit 702 for performing volume rendering on the elastic volume data stored in the third volume data storage unit 701, and constituting a three-dimensional elastic image; The elastic rendering calculating unit 202, the second elastic rendering calculating unit 206, and a three-dimensional elastic image combining unit 703 that combines a plurality of three-dimensional elastic images output from the third elastic rendering calculating unit 702.

弾性ボリュームデータ分離部700は、図3(b)に示す弾性ボリュームデータの分離手法を用いて弾性ボリュームデータを分離する。弾性ボリュームデータ分離部700は、青色以外の色から青色に変わる位置、赤色以外の色から赤色に変わる位置を基準値とし、硬い部位と軟らかい部位と平均的な硬さを持つ部位とに弾性ボリュームデータを3つに分離する。   The elastic volume data separation unit 700 separates the elastic volume data using the elastic volume data separation method shown in FIG. The elastic volume data separation unit 700 uses the position where the color other than blue changes to blue and the position where the color other than red changes to red as a reference value, and the elastic volume data separation unit 700 has an elastic volume for the hard part, the soft part and the part having average hardness. Separate the data into three.

第1弾性ボリュームデータ記憶部201と第1弾性レンダリング演算部202と第2弾性ボリュームデータ記憶部205と第2弾性レンダリング演算部206とについては、実施例1で説明したため、説明は省略する。   Since the first elastic volume data storage unit 201, the first elastic rendering operation unit 202, the second elastic volume data storage unit 205, and the second elastic rendering operation unit 206 have been described in the first embodiment, description thereof will be omitted.

弾性ボリュームデータ分離部700は、最も硬い弾性値から所定値分軟らかい弾性値の位置である第1基準値と、最も軟らかい弾性値から所定値分硬い弾性値の位置である第2基準値とを基準にして、第1基準値と第2基準値の間に相当する平均的な硬さを持つ部位の弾性ボリュームデータを分離する。そして、弾性ボリュームデータ分離部700は、分離された弾性ボリュームデータに緑色を付与する。つまり、平均的な硬さを持つ部位の弾性値(ライン310とライン312の間の弾性値)の弾性ボリュームデータについては緑色が付与される。   The elastic volume data separating unit 700 calculates a first reference value that is a position of a soft elasticity value by a predetermined value from the hardest elasticity value, and a second reference value that is a position of a elasticity value that is hard by a predetermined value from the softest elasticity value. As a reference, elastic volume data of a portion having an average hardness corresponding to the first reference value and the second reference value is separated. Then, the elastic volume data separation unit 700 gives green color to the separated elastic volume data. That is, green is given to the elastic volume data of the elastic value (elastic value between the line 310 and the line 312) of the portion having the average hardness.

第3弾性ボリュームデータ記憶部701は、弾性ボリュームデータ分離部701において所定の基準値を基準にして分離された平均的な硬さを持つ部位(緑色)に相当する弾性ボリュームデータを記憶する。   The third elastic volume data storage unit 701 stores elastic volume data corresponding to a portion (green) having an average hardness separated by the elastic volume data separation unit 701 with reference to a predetermined reference value.

第3弾性レンダリング演算部703は、平均的な硬さを持つ部位(緑色)に相当する弾性ボリュームデータについて、上記式(4)〜(6)を用いてボリュームレンダリングを行ない、平均的な硬さを持つ部位(緑色)の3次元弾性画像を作成する。   The third elastic rendering operation unit 703 performs volume rendering using the above equations (4) to (6) for the elastic volume data corresponding to the portion having the average hardness (green), and the average hardness Create a 3D elastic image of the part (green) with

3次元弾性画像合成部703は、第1弾性レンダリング演算部202と第2弾性レンダリング演算部206と第3弾性レンダリング演算部702から出力される複数の3次元弾性画像を合成する。具体例については、図4〜図6の表示形態と同様であり、2つの画像合成パラメータを3つの画像合成パラメータに置き換えるのみであるので、説明は省略する。   The three-dimensional elasticity image synthesis unit 703 synthesizes a plurality of three-dimensional elasticity images output from the first elasticity rendering calculation unit 202, the second elasticity rendering calculation unit 206, and the third elasticity rendering calculation unit 702. A specific example is the same as the display forms of FIGS. 4 to 6, and only the two image composition parameters are replaced with three image composition parameters, and thus description thereof is omitted.

以上、本発明の実施例2によれば、弾性ボリュームデータを分離してボリュームレンダリングを行ない、3次元弾性画像を構成することができ、操作者は、硬い部位、軟らかい部位、平均的な硬さを持つ部位を相互に把握することができる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, it is possible to separate the elastic volume data and perform volume rendering to construct a three-dimensional elastic image, and the operator can select a hard part, a soft part, and an average hardness. It is possible to grasp each other's parts.

なお、実施例1では、弾性ボリュームデータを2つに分離し、実施例2では、弾性ボリュームデータを3つに分離したが、弾性ボリュームデータを4つ以上に分離してもよい。   In the first embodiment, the elastic volume data is separated into two, and in the second embodiment, the elastic volume data is separated into three. However, the elastic volume data may be separated into four or more.

100 超音波診断装置、102 超音波探触子、103 制御部、104 操作部、105 送信部、106 受信部、107 送受信制御部、108 整相加算部、109 データ記憶部、113 2次元断層画像構成部、114 断層ボリュームデータ生成部、115 3次元断層画像構成部、116 2次元弾性画像構成部、117 弾性ボリュームデータ生成部、118 3次元弾性画像構成部、119 合成処理部、120 表示部   100 ultrasonic diagnostic equipment, 102 ultrasonic probe, 103 control unit, 104 operation unit, 105 transmission unit, 106 reception unit, 107 transmission / reception control unit, 108 phasing addition unit, 109 data storage unit, 113 two-dimensional tomographic image Configuration unit, 114 Tomographic volume data generation unit, 115 3D tomographic image configuration unit, 116 2D elastic image configuration unit, 117 Elastic volume data generation unit, 118 3D elastic image configuration unit, 119 Composite processing unit, 120 Display unit

Claims (9)

超音波を送受信する振動子を有する超音波探触子と、前記超音波探触子を介して被検体に超音波を送信する送信部と、前記被検体からの反射エコー信号を受信する受信部と、前記反射エコー信号に基づく弾性値からなる弾性ボリュームデータをボリュームレンダリングすることにより３次元弾性画像を構成する３次元弾性画像構成部と、前記３次元弾性画像を表示する表示部とを備える超音波診断装置であって、
前記３次元弾性画像構成部は、前記弾性値に基づいて弾性ボリュームデータを複数に分離し、分離された弾性ボリュームデータをボリュームレンダリングすることにより前記３次元弾性画像を構成することを特徴とする超音波診断装置。 Ultrasonic probe having a transducer for transmitting and receiving ultrasonic waves, a transmission unit for transmitting ultrasonic waves to the subject via the ultrasonic probe, and a reception unit for receiving reflected echo signals from the subject A superstructure comprising: a three-dimensional elastic image constructing unit configured to render a three-dimensional elastic image by volume rendering elastic volume data composed of an elastic value based on the reflected echo signal; and a display unit displaying the three-dimensional elastic image. An ultrasound diagnostic apparatus,
The three-dimensional elasticity image constructing unit divides elasticity volume data into a plurality of pieces based on the elasticity value, and composes the three-dimensional elasticity image by volume rendering the separated elasticity volume data. Ultrasonic diagnostic equipment. 前記３次元弾性画像構成部は、前記弾性ボリュームデータの所定の基準値を基準にして、硬い部位と軟らかい部位とに前記弾性ボリュームデータを分離する弾性ボリュームデータ分離部を備えることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。   The three-dimensional elasticity image constructing unit includes an elastic volume data separating unit that separates the elastic volume data into a hard part and a soft part based on a predetermined reference value of the elastic volume data. Item 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to Item 1. 前記所定の基準値は、前記弾性ボリュームデータの平均値、中央値、最頻値のいずれかであることを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the predetermined reference value is one of an average value, a median value, and a mode value of the elastic volume data. 前記弾性ボリュームデータ分離部は、前記所定の基準値を基準にして、前記硬い部位に該当する弾性ボリュームデータを青色、前記軟らかい部位に該当する弾性ボリュームデータを赤色に色付けされるように設定することを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。   The elastic volume data separation unit is set so that the elastic volume data corresponding to the hard part is colored in blue and the elastic volume data corresponding to the soft part is colored in red on the basis of the predetermined reference value. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2. 前記弾性ボリュームデータにおける最も硬い弾性値から所定値分軟らかい弾性値の位置である基準値を基準にして、前記基準値の弾性値よりも硬い弾性値を持つ弾性ボリュームデータと、前記弾性ボリュームデータにおける最も軟らかい弾性値から所定値分硬い弾性値の位置である基準値を基準にして、前記基準値の弾性値よりも軟らかい弾性値を持つ弾性ボリュームデータとに分離する弾性ボリュームデータ分離部を備えることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。   With reference to a reference value that is a position where the elasticity value is soft by a predetermined value from the hardest elasticity value in the elasticity volume data, the elasticity volume data having an elasticity value that is harder than the elasticity value of the reference value, and the elasticity volume data An elastic volume data separation unit that separates the elastic volume data from the softest elastic value into elastic volume data having an elastic value softer than the elastic value of the reference value with reference to a reference value that is a position of an elastic value that is hard by a predetermined value The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1. 前記硬い部位に相当する弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行なう第１弾性レンダリング演算部と、前記軟らかい部位に相当する弾性ボリュームデータについてボリュームレンダリングを行なう第２弾性レンダリング演算部とを備えることを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。   A first elastic rendering operation unit that performs volume rendering for elastic volume data corresponding to the hard region, and a second elastic rendering operation unit that performs volume rendering for elastic volume data corresponding to the soft region. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2. 前記第１弾性レンダリング演算部と前記第２弾性レンダリング演算部から出力される複数の３次元弾性画像を合成する３次元弾性画像合成部を備えることを特徴とする請求項６記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6, further comprising a three-dimensional elasticity image synthesis unit that synthesizes a plurality of three-dimensional elasticity images output from the first elasticity rendering calculation unit and the second elasticity rendering calculation unit. . 前記３次元弾性画像構成部は、前記弾性ボリュームデータの所定の基準値を基準にして、硬い部位と軟らかい部位と平均的な硬さを持つ部位とに前記弾性ボリュームデータを分離する弾性ボリュームデータ分離部を備えることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。   The three-dimensional elasticity image constructing unit separates the elastic volume data into a hard part, a soft part, and a part having an average hardness based on a predetermined reference value of the elastic volume data. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising a unit. 反射エコー信号を受信し、前記反射エコー信号に基づく弾性値からなる弾性ボリュームデータをボリュームレンダリングすることにより３次元弾性画像を構成するステップと、前記３次元弾性画像を表示するステップとを含む超音波画像表示方法であって、
３次元弾性画像を構成するステップは、前記弾性値に基づいて弾性ボリュームデータを複数に分離し、分離された弾性ボリュームデータをボリュームレンダリングすることを特徴とする超音波画像表示方法。 Receiving a reflected echo signal, and volume-rendering elastic volume data composed of elasticity values based on the reflected echo signal to construct a three-dimensional elastic image; and displaying the three-dimensional elastic image An image display method,
The method of constructing a three-dimensional elasticity image comprises separating elastic volume data into a plurality of pieces based on the elasticity value, and volume-separating the separated elastic volume data.
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