JP2012050551A - 超音波診断装置、超音波画像処理装置及び超音波画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 超音波プローブと、診断部位に設けられた第1の検出装置から受信する第1の情報に基づいて、診断部位の形状を検出すると共に、超音波プローブに設けられた第2の検出装置から受信する第2の情報に基づいて、診断部位に対する走査断面の位置を検出する検出ユニットと、検出された形状を有する診断部位を模擬的に映像化した三次元コンピュータグラフィックスを生成すると共に、診断部位に対する走査断面の位置に基づいて、三次元コンピュータグラフィックスから走査断面に対応する支援画像を生成する支援画像生成ユニットと、超音波プローブによって受信された反射波に基づいて、走査断面に関する超音波画像を生成する超音波画像生成ユニットと、を具備する。
【選択図】図1
Description
次に、本超音波診断装置1が有する画像診断支援機能について説明する。本機能は、例えば整形領域において腱、筋肉、骨表面等を含む診断部位(例えば、肘、膝等)を動かしながら超音波画像診断する場合、或いは、臓器全体でなくその一部のみを画像化するため臓器の位置関係が捉えにくい場合等において、診断部位の超音波画像と当該診断部位の超音波画像取得時の形状に対応したコンピュータグラフィックス画像(CG画像)とを、位置を対応付けて所定の形態でリアルタイムに表示することで、画像診断を支援するものである。
入力装置13を介して患者情報の入力、送受信条件(被走査領域の大きさを決めるための画角、焦点位置、送信電圧等)、被検体の所定領域を超音波走査するための撮像モード、スキャンシーケンス等の選択が実行される(ステップS1)。入力、選択された各種情報・条件等は、自動的に記憶ユニット29に記憶される。
プローブ用位置検出器40が超音波プローブ12へ、診断部位用位置検出器41が診断部位の複数の位置へ、それぞれ装着される(ステップS2)。なお、診断部位用位置検出器41の装着位置や装着個数は、診断部位の大きさ、形状によって決定されるのが好ましい。例えば、診断部位が肘である場合には、図3に示すように、関節によって分離される上腕、下腕のように、関心部位の可動部ごとに装着するのが望ましい。
プローブ用位置検出器40による超音波プローブ位置情報の検出と、診断部位用位置検出器41により診断部位位置情報の検出と、が開始される(ステップS3)。ここで、超音波プローブ位置情報及び診断部位位置情報は、超音波プローブと診断部位との間における相対的な位置座標であってもよいし、超音波プローブ及び診断部位の位置とは独立した原点及び座標系による絶対的な位置座標であってもよい。プローブ用位置検出器40によって検出された超音波プローブ位置情報、診断部位用位置検出器41により検出された診断部位位置情報は、それぞれインタフェースユニット30を介して制御プロセッサ28に送られる。なお、本ステップの処理は、随時実行される。従って、超音波プローブ位置情報、診断部位位置情報は、それぞれリアルタイムで検出され、制御プロセッサ28に送り出されることになる。
超音波プローブ12が診断部位の所望の位置に当接され、診断部位の所望の走査断面位置における超音波走査が実行され、超音波データが取得される。取得された超音波データは、逐次超音波受信ユニット22を経由してBモード処理ユニット23に送られる。Bモード処理ユニット23は、対数増幅処理、包絡線検波処理等を実行し、画像生成ユニット25は、信号強度が輝度で表現される画像データを生成する。その結果、超音波画像が、所定の情報と共にモニタ14にリアルタイム表示される(ステップS4)。
制御プロセッサ28は、超音波走査時に対応する診断部位位置情報を用いて、診断部位の形状を計算する。また、制御プロセッサ28は、超音波走査時に対応する超音波プローブ位置情報を用いて、超音波走査面の診断部位に対する位置を計算する(ステップS5)。
次に、制御プロセッサ28は、予め記憶された当該診断部位に関するCG画像データを用いて、計算された診断部位の形状に対応し、計算された走査断面と同じ視点からのCG画像を生成する(ステップS6)。本ステップで生成されるCG画像は、例えば診断部位が肘等の関節を有する部位である場合には、図4に示すように骨の3次元モデルのデータを有し、関節部で可動となっている。
画像合成ユニット27は、生成された超音波画像とCG画像とを空間的に対応付け、所定の文字情報等と合成する。モニタ14は、位置が対応付けられた超音波画像とCG画像とを、所定の形態で表示する(ステップS7)。
Claims (9)
- 診断部位に当接される超音波プローブを介して、当該診断部位内の走査断面に超音波を送信すると共に、当該送信された超音波に起因する前記走査断面からの反射波を受信する超音波送受信ユニットと、
前記診断部位に設けられた第1の検出器から受信する第1の情報に基づいて、前記診断部位の形状を計算すると共に、前記超音波プローブに設けられた第2の検出器から受信する第2の情報に基づいて、前記診断部位に対する前記走査断面の位置を計算する計算ユニットと、
前記計算された形状を有する前記診断部位を模擬的に映像化したコンピュータグラフィックス画像を生成すると共に、前記受信された反射波に基づいて、前記走査断面に関する超音波画像を生成する画像生成ユニットと、
前記超音波画像と前記コンピュータグラフィックス画像とを同時に表示する表示ユニットと、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記診断部位が変形した場合には、
前記計算ユニットは、前記変形に伴う第1の検出器から受信する第1の情報に基づいて、前記診断部位の形状を計算すると共に、前記第2の検出器から受信する第2の情報に基づいて、前記診断部位に対する前記走査断面の位置を計算し、
前記画像生成ユニットは、前記変形に対応した前記診断部位を模擬的に映像化したコンピュータグラフィックス画像を生成すると共に、前記受信された反射波に基づいて、前記走査断面に関する超音波画像を生成し、
前記表示ユニットは、前記超音波画像と前記コンピュータグラフィックス画像とを同時に表示すること、
を特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。 - 前記表示ユニットは、前記超音波画像と前記コンピュータグラフィックス画像とを空間的に対応付けて重畳表示することを特徴とする請求項1又は2記載の超音波診断装置。
- 前記表示ユニットは、前記超音波画像と前記コンピュータグラフィックス画像とを並列表示することを特徴とする請求項1又は2記載の超音波診断装置。
- 前記表示ユニットは、前記超音波画像を主画像として表示し、前記コンピュータグラフィックス画像をサブ画像として表示することを特徴とする請求項1又は2記載の超音波診断装置。
- 前記画像生成ユニットは、超音波画像で映像化不可能な部位及び超音波画像で映像化可能な部位を選択的に映像化する前記コンピュータグラフィックス画像を生成することを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 前記画像生成ユニットは、超音波画像で映像化不可能な部位及び超音波画像で映像化可能な部位の双方を含む前記コンピュータグラフィックス画像を生成することを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 超音波プローブを用いて取得された診断部位内の走査断面に関する超音波画像データと、前記診断部位に設けられた第1の検出装置から受信する第1の情報と、前記超音波プローブに設けられた第2の検出装置から受信する第2の情報と、を時間情報に対応づけて記憶する記憶手段と、
前記診断部位に設けられた第1の検出器から受信する第1の情報に基づいて、前記診断部位の形状を計算すると共に、前記超音波プローブに設けられた第2の検出器から受信する第2の情報に基づいて、前記診断部位に対する前記走査断面の位置を計算する計算ユニットと、
前記計算された形状を有する前記診断部位を模擬的に映像化したコンピュータグラフィックス画像を生成すると共に、前記受信された反射波に基づいて、前記走査断面に関する超音波画像を生成する画像生成ユニットと、
前記超音波画像と前記コンピュータグラフィックス画像とを同時に表示する表示ユニットと、
を具備することを特徴とする超音波画像処理装置。 - コンピュータに、
超音波プローブを用いて取得された診断部位内の走査断面に関する超音波画像データと時間的に対応付けられ、前記診断部位に設けられた第1の検出装置から受信する第1の情報に基づいて、前記診断部位の形状を計算させる計算機能と、
前記著音波画像データと時間的に対応付けられ、前記超音波プローブに設けられた第2の検出装置から受信する第2の情報に基づいて、前記診断部位に対する前記走査断面の位置を計算させる計算機能と、
前記計算された形状を有する前記診断部位を模擬的に映像化したコンピュータグラフィックス画像を生成させると共に、前記受信された反射波に基づいて、前記走査断面に関する超音波画像を生成させる画像生成機能と、
前記超音波画像と前記コンピュータグラフィックス画像とを同時に表示させる表示機能と、
を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。
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