JP2013005994A - Ultrasonic diagnosis device and image processing program - Google Patents

Ultrasonic diagnosis device and image processing program Download PDF

Info

Publication number
JP2013005994A
JP2013005994A JP2011142247A JP2011142247A JP2013005994A JP 2013005994 A JP2013005994 A JP 2013005994A JP 2011142247 A JP2011142247 A JP 2011142247A JP 2011142247 A JP2011142247 A JP 2011142247A JP 2013005994 A JP2013005994 A JP 2013005994A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
data
index
ultrasonic
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011142247A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohito Matsunaga
智史 松永
Masatoshi Nishino
正敏 西野
Jiro Higuchi
治郎 樋口
Osamu Nakajima
修 中嶋
Shigehiro Omori
慈浩 大森
Tomokazu Fujii
友和 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2011142247A priority Critical patent/JP2013005994A/en
Publication of JP2013005994A publication Critical patent/JP2013005994A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quantitatively grasp the distribution of discharged medical agents, in a drug delivery system using an ultrasonic wave.SOLUTION: An ultrasonic diagnosis device in this embodiment comprises an index image creation part 17 and a control part 19. The index image creation part 17 calculates an index value on the basis of the comparison of first data and second data being ultrasonic image data which are created before irradiating a prescribed region of a body to be inspected to which fine carriers are injected with the ultrasonic wave having prescribed sound pressure which can break the fine carriers, and after irradiating the prescribed region with the ultrasonic wave having the prescribed sound pressure, and creates the index image on the basis of the calculated index value. The control part 19 makes a monitor 2 display the index image.

Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置及び画像処理プログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to an ultrasonic diagnostic apparatus and an image processing program.

従来、ドラッグデリバリシステム(DDS:Drug Delivery System)の開発が進められている。ドラッグデリバリシステムは、薬物治療において、副作用を抑え治療効果を向上させることを目的とする技術である。具体的には、ドラッグデリバリシステムは、薬剤が標的部位(例えば、抗がん剤が腫瘍部位)に選択的に取り込まれるように、薬剤分布を空間的及び時間的にコントロールする技術である。   Conventionally, development of a drug delivery system (DDS) is underway. The drug delivery system is a technique aimed at suppressing side effects and improving the therapeutic effect in drug treatment. Specifically, the drug delivery system is a technique for spatially and temporally controlling the drug distribution so that the drug is selectively taken into a target site (for example, an anticancer drug is a tumor site).

また、近年、ドラッグデリバリシステムでは、超音波を用いた技術が開発されている。超音波を用いたドラッグデリバリシステムでは、薬剤を内包したマイクロカプセルが被検体に注入され、かかるマイクロカプセルに対して強力な超音波が照射される。これにより、マイクロカプセルが崩壊し、薬剤が患部に放出される。   In recent years, technologies using ultrasonic waves have been developed for drug delivery systems. In a drug delivery system using ultrasonic waves, a microcapsule containing a drug is injected into a subject, and a strong ultrasonic wave is irradiated to the microcapsule. As a result, the microcapsule collapses and the drug is released to the affected area.

また、通常の音圧で超音波画像を撮影しながら、高音圧の超音波を照射することができる超音波診断装置も知られている。しかしながら、実際に薬剤を放出させた空間及び時間をユーザが定量的に把握することが困難であり、このため、超音波を用いたドラッグデリバリシステムでは、薬剤投与を正確にコントロールすることが難しい場合があった。   There is also known an ultrasonic diagnostic apparatus that can irradiate high sound pressure ultrasonic waves while photographing ultrasonic images with normal sound pressure. However, it is difficult for the user to quantitatively grasp the space and time during which the drug is actually released. For this reason, it is difficult to accurately control the drug administration in the drug delivery system using ultrasonic waves. was there.

特開2000−189521号公報JP 2000-189521 A

本発明が解決しようとする課題は、超音波を用いたドラッグデリバリシステムにおいて、放出した薬剤の分布を定量的に把握させることができる超音波診断装置及び画像処理プログラムを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and an image processing program capable of quantitatively grasping the distribution of a released drug in a drug delivery system using ultrasonic waves.

実施形態の超音波診断装置は、指標画像生成部と、制御部とを備える。指標画像生成部は、微小担体が注入された被検体の所定部位に対して、前記微小担体を崩壊可能な所定音圧を有する超音波を照射する前及び当該所定音圧を有する超音波を照射した後に生成された超音波画像データである第1データ及び第2データの比較に基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて指標画像を生成する。制御部は、前記指標画像を所定の表示部に表示させる。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment includes an index image generation unit and a control unit. The index image generation unit irradiates a predetermined part of the subject into which the microcarrier is injected before irradiating the ultrasonic wave having a predetermined sound pressure capable of collapsing the microcarrier and the ultrasonic wave having the predetermined sound pressure. After that, the index value is calculated based on the comparison between the first data and the second data that are the ultrasonic image data generated after that, and the index image is generated based on the calculated index value. The control unit displays the index image on a predetermined display unit.

図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図2は、超音波を用いたドラッグデリバリシステムを説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a drug delivery system using ultrasonic waves. 図3は、第1の実施形態に係る超音波診断装置が行なうスキャン制御の一例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of scan control performed by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態に係る指標画像生成部の構成例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration example of the index image generation unit according to the first embodiment. 図5は、指標画像生成部の処理を説明するための図(1)である。FIG. 5 is a diagram (1) for explaining the processing of the index image generation unit. 図6は、指標画像生成部の処理を説明するための図(2)である。FIG. 6 is a diagram (2) for explaining the processing of the index image generation unit. 図7は、指標画像生成部の処理を説明するための図(3)である。FIG. 7 is a diagram (3) for explaining the processing of the index image generation unit. 図8は、第1の実施形態における指標画像の表示形態を説明するための図(1)である。FIG. 8 is a diagram (1) for explaining the display form of the index image in the first embodiment. 図9は、第1の実施形態における指標画像の表示形態を説明するための図(2)である。FIG. 9 is a diagram (2) for explaining the display form of the index image in the first embodiment. 図10は、第1の実施形態における指標画像の表示形態を説明するための図(3)である。FIG. 10 is a diagram (3) for explaining the display form of the index image in the first embodiment. 図11は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining processing of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図12は、第2の実施形態に係る超音波診断装置を説明するための図(1)である。FIG. 12 is a diagram (1) for explaining the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment. 図13は、第2の実施形態に係る超音波診断装置を説明するための図(2)である。FIG. 13 is a diagram (2) for explaining the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment.

以下、添付図面を参照して、超音波診断装置の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を説明するための図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ1と、モニタ2と、入力装置3と、取得装置4と、装置本体10とを有する。また、装置本体10は、ネットワーク100を介して外部装置5と接続される。
(First embodiment)
First, the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment includes an ultrasonic probe 1, a monitor 2, an input device 3, an acquisition device 4, and a device body 10. The apparatus main body 10 is connected to the external apparatus 5 via the network 100.

超音波プローブ1は、複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体10が有する送受信部11から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ1は、被検体Pからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ1は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ1は、装置本体10と着脱自在に接続される。   The ultrasonic probe 1 includes a plurality of piezoelectric vibrators, and the plurality of piezoelectric vibrators generate ultrasonic waves based on a drive signal supplied from a transmission / reception unit 11 included in the apparatus main body 10 described later. The ultrasonic probe 1 receives a reflected wave from the subject P and converts it into an electrical signal. The ultrasonic probe 1 includes a matching layer provided in the piezoelectric vibrator, a backing material that prevents propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator to the rear, and the like. The ultrasonic probe 1 is detachably connected to the apparatus main body 10.

超音波プローブ1から被検体Pに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Pの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ1が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。   When ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 1 to the subject P, the transmitted ultrasonic waves are reflected one after another at the discontinuous surface of the acoustic impedance in the body tissue of the subject P, and the ultrasonic probe is used as a reflected wave signal. 1 is received by a plurality of piezoelectric vibrators. The amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surface where the ultrasonic wave is reflected. Note that the reflected wave signal when the transmitted ultrasonic pulse is reflected by the moving blood flow or the surface of the heart wall depends on the velocity component of the moving object in the ultrasonic transmission direction due to the Doppler effect. And undergoes a frequency shift.

なお、第1の実施形態は、超音波プローブ1が、超音波により被検体Pを2次元で走査する超音波プローブである場合であっても、被検体Pを3次元で走査する超音波プローブである場合であっても適用可能である。被検体Pを3次元で走査する超音波プローブ1としては、被検体Pを2次元で走査する複数の超音波振動子を所定の角度(揺動角度)で揺動させることで、被検体Pを3次元で走査するメカニカルスキャンプローブがある。また、被検体Pを3次元で走査する超音波プローブ1としては、複数の超音波振動子がマトリックス状に配置されることで、被検体Pを3次元で超音波走査することが可能な2次元超音波プローブである。なお、2次元超音波プローブは、超音波を集束して送信することで、被検体Pを2次元で走査することも可能である。   In the first embodiment, even when the ultrasonic probe 1 is an ultrasonic probe that scans the subject P in two dimensions with ultrasonic waves, the ultrasonic probe that scans the subject P in three dimensions. Even if it is, it is applicable. As the ultrasonic probe 1 that scans the subject P in three dimensions, the subject P is swung at a predetermined angle (oscillation angle) by swinging a plurality of ultrasonic transducers that scan the subject P in two dimensions. There is a mechanical scan probe that scans three-dimensionally. In addition, as the ultrasonic probe 1 that scans the subject P three-dimensionally, a plurality of ultrasonic transducers are arranged in a matrix so that the subject P can be ultrasonically scanned three-dimensionally 2. Dimensional ultrasonic probe. Note that the two-dimensional ultrasonic probe can also scan the subject P two-dimensionally by focusing and transmitting ultrasonic waves.

また、本実施形態に係る超音波プローブ1は、超音波の音圧を、通常の超音波画像撮影モードの通常音圧からドラッグデリバリシステム(DDS:Drug Delivery System)モードの高音圧に切り替えることが可能である。例えば、本実施形態に係る超音波プローブ1は、通常音圧としてMI(Mechanical Index)値が「0.02」の超音波を被検体Pに送信し、DDS用の高音圧を有する超音波としてMI値が「1.0」の超音波を被検体Pの治療対象部位に照射することができる。なお、高音圧照射によるDDSについては、後に詳述する。   Moreover, the ultrasonic probe 1 according to the present embodiment can switch the ultrasonic sound pressure from the normal sound pressure in the normal ultrasonic imaging mode to the high sound pressure in the drug delivery system (DDS) mode. Is possible. For example, the ultrasonic probe 1 according to the present embodiment transmits an ultrasonic wave having an MI (Mechanical Index) value of “0.02” to the subject P as a normal sound pressure, and as an ultrasonic wave having a high sound pressure for DDS. An ultrasonic wave having an MI value of “1.0” can be irradiated to the treatment target site of the subject P. The DDS by high sound pressure irradiation will be described in detail later.

入力装置3は、後述するインターフェース部20を介して装置本体10と接続される。入力装置3は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等を有し、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体10に対して受け付けた各種設定要求を転送する。   The input device 3 is connected to the device main body 10 via an interface unit 20 described later. The input device 3 includes a mouse, a keyboard, a button, a panel switch, a touch command screen, a foot switch, a trackball, a joystick, etc., receives various setting requests from an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus, The various setting requests received are transferred.

モニタ2は、超音波診断装置の操作者が入力装置3を用いて各種設定要求を入力するためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、装置本体10において生成された超音波画像等を表示したりする。   The monitor 2 displays a GUI (Graphical User Interface) for an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus to input various setting requests using the input device 3, and displays an ultrasonic image generated in the apparatus main body 10. To do.

取得装置4は、超音波プローブ1の位置情報を取得する。具体的には、取得装置4は、超音波画像の撮影時における超音波プローブ1の3次元位置情報や、上述したDDS用の高音圧を有する超音波照射時における超音波プローブ1の3次元位置情報を取得する装置である。   The acquisition device 4 acquires position information of the ultrasonic probe 1. Specifically, the acquisition device 4 includes the three-dimensional position information of the ultrasonic probe 1 at the time of imaging an ultrasonic image, and the three-dimensional position of the ultrasonic probe 1 at the time of ultrasonic irradiation having the above-described high sound pressure for DDS. It is a device that acquires information.

例えば、取得装置4は、図1に示すように、超音波プローブ1に取り付けられたセンサ群41と、トランスミッター42と、信号処理部43とを有する。センサ群41は、位置センサであり、例えば、磁気センサである。トランスミッター42は、任意の位置に配置され、自装置を中心として外側に向かって磁場を形成する。   For example, as illustrated in FIG. 1, the acquisition device 4 includes a sensor group 41 attached to the ultrasonic probe 1, a transmitter 42, and a signal processing unit 43. The sensor group 41 is a position sensor, for example, a magnetic sensor. The transmitter 42 is disposed at an arbitrary position, and forms a magnetic field toward the outside centering on its own device.

センサ群41は、トランスミッター42によって形成された3次元の磁場を検出して、検出した磁場の情報を信号に変換して、信号処理部43に出力する。信号処理部43は、センサ群41から受信した信号に基づいて、トランスミッター42を原点とする空間におけるセンサ群41の位置(座標)を算出し、算出した位置を後述する制御部19に出力する。被検体Pの撮影は、超音波プローブ1に装着されたセンサ群41が、トランスミッター42の磁場を正確に検出することが可能な磁場エリア内で行われる。なお、第1の実施形態のセンサ群41については、後に詳述する。   The sensor group 41 detects the three-dimensional magnetic field formed by the transmitter 42, converts the detected magnetic field information into a signal, and outputs the signal to the signal processing unit 43. Based on the signal received from the sensor group 41, the signal processing unit 43 calculates the position (coordinates) of the sensor group 41 in the space with the transmitter 42 as the origin, and outputs the calculated position to the control unit 19 described later. Imaging of the subject P is performed in a magnetic field area in which the sensor group 41 attached to the ultrasonic probe 1 can accurately detect the magnetic field of the transmitter 42. The sensor group 41 of the first embodiment will be described in detail later.

外部装置5は、後述するインターフェース部20を介して装置本体10と接続される装置である。例えば、外部装置5は、各種の医用画像のデータを管理するシステムであるPACS(Picture Archiving and Communication System)のデータベースや、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムのデータベースなどである。或いは、外部装置5は、例えば、X線CT(Computed Tomography)装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置など、本実施形態に係る超音波診断装置以外の各種医用画像診断装置である。   The external device 5 is a device connected to the device main body 10 via an interface unit 20 described later. For example, the external device 5 is a PACS (Picture Archiving and Communication System) database that is a system for managing various types of medical image data, an electronic medical record system database that manages an electronic medical record with attached medical images, or the like. . Alternatively, the external apparatus 5 is various medical image diagnostic apparatuses other than the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, such as an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus and an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus.

すなわち、本実施形態に係る装置本体10は、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)に則った画像フォーマットに統一された各種医用画像を、インターフェース部20を介して外部装置5から取得することができる。具体的には、本実施形態に係る装置本体10は、インターフェース部20を介して、被検体Pの各種医用画像を外部装置5から取得することができる。   In other words, the apparatus main body 10 according to the present embodiment can acquire various medical images unified in an image format conforming to DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) from the external apparatus 5 via the interface unit 20. . Specifically, the apparatus main body 10 according to the present embodiment can acquire various medical images of the subject P from the external apparatus 5 via the interface unit 20.

装置本体10は、超音波プローブ1が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する装置である。装置本体10は、図1に示すように、送受信部11と、Bモード処理部12と、ドプラ処理部13と、画像生成部14と、画像メモリ15と、内部記憶部16と、指標画像生成部17と、位置合わせ部18と、制御部19と、インターフェース部20とを有する。   The apparatus main body 10 is an apparatus that generates an ultrasonic image based on the reflected wave received by the ultrasonic probe 1. As shown in FIG. 1, the apparatus body 10 includes a transmission / reception unit 11, a B-mode processing unit 12, a Doppler processing unit 13, an image generation unit 14, an image memory 15, an internal storage unit 16, and an index image generation. The unit 17, the alignment unit 18, the control unit 19, and the interface unit 20 are included.

送受信部11は、トリガ発生回路、送信遅延回路及びパルサ回路等を有し、超音波プローブ1に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延回路は、超音波プローブ1から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ1に駆動信号(駆動パルス)を印加する。すなわち、遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。   The transmission / reception unit 11 includes a trigger generation circuit, a transmission delay circuit, a pulser circuit, and the like, and supplies a drive signal to the ultrasonic probe 1. The pulsar circuit repeatedly generates rate pulses for forming transmission ultrasonic waves at a predetermined rate frequency. The transmission delay circuit also sets the delay time for each piezoelectric vibrator necessary for determining the transmission directivity by converging the ultrasonic wave generated from the ultrasonic probe 1 into a beam shape at each rate at which the pulsar circuit generates. Give to pulse. The trigger generation circuit applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 1 at a timing based on the rate pulse. In other words, the delay circuit arbitrarily adjusts the transmission direction from the piezoelectric vibrator surface by changing the delay time given to each rate pulse.

なお、送受信部11は、後述する制御部19の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、または、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。   The transmission / reception unit 11 has a function capable of instantaneously changing the transmission frequency, the transmission drive voltage, and the like in order to execute a predetermined scan sequence based on an instruction from the control unit 19 described later. In particular, the change of the transmission drive voltage is realized by a linear amplifier type transmission circuit capable of instantaneously switching its value or a mechanism for electrically switching a plurality of power supply units.

また、送受信部11は、アンプ回路、A/D変換器、加算器等を有し、超音波プローブ1が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。A/D変換器は、ゲイン補正された反射波信号をA/D変換し、デジタルデータに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、A/D変換器によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。   The transmission / reception unit 11 includes an amplifier circuit, an A / D converter, an adder, and the like, and performs various processes on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1 to generate reflected wave data. The amplifier circuit amplifies the reflected wave signal for each channel and performs gain correction processing. The A / D converter performs A / D conversion on the gain-corrected reflected wave signal and gives a delay time necessary for determining reception directivity to the digital data. The adder performs an addition process of the reflected wave signal processed by the A / D converter to generate reflected wave data. By the addition processing of the adder, the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the reflected wave signal is emphasized.

このように、送受信部11は、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。   As described above, the transmission / reception unit 11 controls transmission directivity and reception directivity in ultrasonic transmission / reception.

ここで、超音波プローブ1が3次元走査可能である場合、送受信部11は、超音波プローブ1から被検体Pに対して3次元の超音波ビームを送信させ、超音波プローブ1が受信した3次元の反射波信号から3次元の反射波データを生成することも可能である。   Here, when the ultrasonic probe 1 is capable of three-dimensional scanning, the transmitting / receiving unit 11 transmits a three-dimensional ultrasonic beam from the ultrasonic probe 1 to the subject P, and the ultrasonic probe 1 receives 3 It is also possible to generate three-dimensional reflected wave data from a three-dimensional reflected wave signal.

更に、本実施形態に係る送受信部11は、DDS用の高音圧を有する超音波を超音波プローブ1から送信させることが可能である。   Furthermore, the transmission / reception unit 11 according to the present embodiment can transmit ultrasonic waves having high sound pressure for DDS from the ultrasonic probe 1.

Bモード処理部12は、送受信部11から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ(Bモードデータ)を生成する。   The B-mode processing unit 12 receives the reflected wave data from the transmission / reception unit 11, performs logarithmic amplification, envelope detection processing, and the like, and generates data (B-mode data) in which the signal intensity is expressed by brightness. .

ドプラ処理部13は、送受信部11から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ(ドプラデータ)を生成する。   The Doppler processing unit 13 performs frequency analysis on velocity information from the reflected wave data received from the transmission / reception unit 11, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and moving body information such as average velocity, dispersion, and power. Is generated for multiple points (Doppler data).

なお、第1の実施形態に係るBモード処理部12及びドプラ処理部13は、2次元の反射波データ及び3次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、Bモード処理部12は、2次元の反射波データから2次元のBモードデータを生成し、3次元の反射波データから3次元のBモードデータを生成することも可能である。また、ドプラ処理部13は、2次元の反射波データから2次元のドプラデータを生成し、3次元の反射波データから3次元のドプラデータを生成することも可能である。   Note that the B-mode processing unit 12 and the Doppler processing unit 13 according to the first embodiment can process both two-dimensional reflected wave data and three-dimensional reflected wave data. That is, the B-mode processing unit 12 can generate two-dimensional B-mode data from two-dimensional reflected wave data, and can also generate three-dimensional B-mode data from three-dimensional reflected wave data. The Doppler processing unit 13 can also generate two-dimensional Doppler data from two-dimensional reflected wave data, and can generate three-dimensional Doppler data from three-dimensional reflected wave data.

画像生成部14は、超音波プローブ1が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する。すなわち、画像生成部14は、Bモード処理部12及びドプラ処理部13が生成したデータから超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成部14は、Bモード処理部12が生成した2次元のBモードデータから反射波の強度を輝度にて表したBモード画像データを生成する。また、画像生成部14は、ドプラ処理部13が生成した2次元のドプラデータから移動体情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらの組み合わせ画像としてのカラードプラ画像データを生成する。   The image generation unit 14 generates an ultrasonic image based on the reflected wave received by the ultrasonic probe 1. That is, the image generation unit 14 generates ultrasonic image data from the data generated by the B mode processing unit 12 and the Doppler processing unit 13. Specifically, the image generation unit 14 generates B-mode image data in which the intensity of the reflected wave is expressed by luminance from the two-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing unit 12. In addition, the image generation unit 14 generates color Doppler image data as an average velocity image, a dispersed image, a power image, or a combination image representing moving body information from the two-dimensional Doppler data generated by the Doppler processing unit 13. To do.

ここで、画像生成部14は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビなどに代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換(スキャンコンバート)し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成部14は、超音波プローブ1による超音波の走査形態に応じて座標変換処理や、信号値に応じて色調を変化させるRGB変換処理を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成部14は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。   Here, the image generation unit 14 generally converts (scan converts) a scanning line signal sequence of ultrasonic scanning into a scanning line signal sequence of a video format typified by a television or the like, and displays ultrasonic waves for display. Generate image data. Specifically, the image generation unit 14 performs a coordinate conversion process according to an ultrasonic scanning form by the ultrasonic probe 1 and an RGB conversion process that changes a color tone according to a signal value, thereby performing a superimposing display. Sound image data is generated. In addition, the image generation unit 14 synthesizes character information, scales, body marks, and the like of various parameters with the ultrasound image data.

すなわち、Bモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成部14が生成するデータは、表示用の超音波画像データである。なお、以下では、Bモードデータ及びドプラデータのことを生データ(Raw Data)と記載する場合がある。   That is, the B mode data and the Doppler data are ultrasonic image data before the scan conversion process, and the data generated by the image generation unit 14 is display ultrasonic image data. Hereinafter, the B-mode data and the Doppler data may be referred to as raw data.

また、画像生成部14は、3次元の超音波画像データを生成することも可能である。すなわち、画像生成部14は、Bモード処理部12が生成した3次元のBモードデータに対して座標変換処理やRGB変換処理を行なうことで、3次元のBモード画像データを生成することも可能である。また、画像生成部14は、ドプラ処理部13が生成した3次元のドプラデータに対して座標変換処理やRGB変換処理を行なうことで、3次元のカラードプラ画像データを生成することも可能である。   The image generation unit 14 can also generate three-dimensional ultrasonic image data. That is, the image generation unit 14 can generate three-dimensional B-mode image data by performing coordinate conversion processing or RGB conversion processing on the three-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing unit 12. It is. The image generation unit 14 can also generate three-dimensional color Doppler image data by performing coordinate conversion processing and RGB conversion processing on the three-dimensional Doppler data generated by the Doppler processing unit 13. .

また、画像生成部14は、ボリュームデータに対して、各種レンダリング処理を行なうことも可能である。具体的には、画像生成部14は、3次元の超音波画像データをレンダリング処理することで、表示用の2次元超音波画像データを生成することが可能である。更に、画像生成部14は、自装置以外の医用画像診断装置が生成した3次元の医用画像データをレンダリング処理することで、表示用の2次元医用画像データを生成することが可能である。   The image generating unit 14 can also perform various rendering processes on the volume data. Specifically, the image generation unit 14 can generate two-dimensional ultrasonic image data for display by rendering the three-dimensional ultrasonic image data. Furthermore, the image generation unit 14 can generate two-dimensional medical image data for display by rendering the three-dimensional medical image data generated by a medical image diagnostic apparatus other than its own apparatus.

画像生成部14が行なうレンダリング処理としては、断面再構成法(MPR:Multi Planer Reconstruction)を行なってMPR画像を再構成する処理がある。また、画像生成部14が行なうレンダリング処理としては、3次元の情報を反映した2次元画像を生成するボリュームレンダリング(VR:Volume Rendering)処理がある。   The rendering process performed by the image generation unit 14 includes a process of reconstructing an MPR image by performing a cross-section reconstruction method (MPR: Multi Planer Reconstruction). The rendering processing performed by the image generation unit 14 includes volume rendering (VR) processing for generating a two-dimensional image reflecting three-dimensional information.

画像メモリ15は、画像生成部14が生成した超音波画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ15は、Bモード処理部12やドプラ処理部13が生成した生データ(Raw Data)を記憶することも可能である。   The image memory 15 is a memory that stores ultrasonic image data generated by the image generation unit 14. The image memory 15 can also store raw data generated by the B-mode processing unit 12 and the Doppler processing unit 13.

内部記憶部16は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報(例えば、患者ID、医師の所見など)や、診断プロトコルや各種ボディーマークなどの各種データを記憶する。また、内部記憶部16は、必要に応じて、画像メモリ15が記憶する画像データの保管などにも使用される。   The internal storage unit 16 stores a control program for performing ultrasonic transmission / reception, image processing and display processing, diagnostic information (for example, patient ID, doctor's findings, etc.), various data such as a diagnostic protocol and various body marks. To do. The internal storage unit 16 is also used for storing image data stored in the image memory 15 as necessary.

また、内部記憶部16は、外部装置5から転送された各種医用画像の保管にも使用される。具体的には、内部記憶部16は、外部装置5から転送された被検体Pのボリュームデータ(3次元医用画像データ)を記憶する。   The internal storage unit 16 is also used for storing various medical images transferred from the external device 5. Specifically, the internal storage unit 16 stores volume data (three-dimensional medical image data) of the subject P transferred from the external device 5.

例えば、内部記憶部16は、3次元のX線CT画像(以下、X線CTボリュームデータと記載する)や、3次元のMRI画像(以下、MRIボリュームデータと記載する)、他の超音波診断装置にて生成された超音波ボリュームデータ等を記憶する。また、内部記憶部16が記憶するデータは、後述するインターフェース部20を経由して、外部の周辺装置(外部装置5)へ転送することができる。なお、本実施形態は、操作者が所望する画像データ(ボリュームデータ)がフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVDなどの記憶媒体を介して、内部記憶部16に格納される場合であっても適用可能である。また、本実施形態は、操作者が所望する画像データ(ボリュームデータ)を記憶する記憶装置が、内部記憶部16以外に設置される場合であっても適用可能である。   For example, the internal storage unit 16 stores a three-dimensional X-ray CT image (hereinafter referred to as X-ray CT volume data), a three-dimensional MRI image (hereinafter referred to as MRI volume data), and other ultrasonic diagnosis. The ultrasonic volume data generated by the apparatus is stored. The data stored in the internal storage unit 16 can be transferred to an external peripheral device (external device 5) via the interface unit 20 described later. In the present embodiment, image data (volume data) desired by the operator is stored in the internal storage unit 16 via a storage medium such as a flexible disk (FD), CD-ROM, MO, or DVD. Even if it exists, it is applicable. Further, the present embodiment is applicable even when a storage device that stores image data (volume data) desired by the operator is installed other than the internal storage unit 16.

また、内部記憶部16は、取得装置4が、センサ群41の位置情報を被検体Pの体表に対する超音波プローブ1の3次元位置情報として取得するためのオフセット情報を記憶する。なお、オフセット情報については、後に詳述する。   The internal storage unit 16 stores offset information for the acquisition device 4 to acquire the position information of the sensor group 41 as the three-dimensional position information of the ultrasonic probe 1 with respect to the body surface of the subject P. The offset information will be described later in detail.

指標画像生成部17は、超音波を用いたDDSによる治療が行われる際に、Bモード処理部12が生成したBモードデータや、画像生成部14が生成したBモード画像データを用いて画像処理を行なう処理部である。また、位置合わせ部18は、異なる医用画像データ間で、位置合わせ処理(Registration)を行なう処理部である。なお、指標画像生成部17及び位置合わせ部18については、後に詳述する。   The index image generation unit 17 performs image processing using the B-mode data generated by the B-mode processing unit 12 or the B-mode image data generated by the image generation unit 14 when treatment by DDS using ultrasound is performed. It is a processing part which performs. The registration unit 18 is a processing unit that performs registration processing (Registration) between different medical image data. The index image generation unit 17 and the alignment unit 18 will be described in detail later.

制御部19は、情報処理装置としての機能を実現する制御プロセッサ(CPU:Central Processing Unit)であり、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部19は、入力装置3を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部16から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信部11、Bモード処理部12、ドプラ処理部13、画像生成部14、指標画像生成部17及び位置合わせ部18の処理を制御する。また、制御部19は、画像メモリ15が記憶する超音波画像データや、内部記憶部16が記憶する各種画像データ、又は、指標画像生成部17及び位置合わせ部18による処理を行なうためのGUI、指標画像生成部17及び位置合わせ部18の処理結果などをモニタ2にて表示するように制御する。また、制御部19は、操作者から入力装置3を介して受け付けたボリュームデータが外部装置5からネットワーク100及びインターフェース部20を介して内部記憶部16に転送されるように、制御する。   The control unit 19 is a control processor (CPU: Central Processing Unit) that realizes a function as an information processing apparatus, and controls the entire processing of the ultrasonic diagnostic apparatus. Specifically, the control unit 19 is based on various setting requests input from the operator via the input device 3 and various control programs and various data read from the internal storage unit 16. Controls the processing of the processing unit 12, Doppler processing unit 13, image generation unit 14, index image generation unit 17, and alignment unit 18. The control unit 19 also includes ultrasonic image data stored in the image memory 15, various image data stored in the internal storage unit 16, or a GUI for performing processing by the index image generation unit 17 and the alignment unit 18, Control is performed so that the processing results of the index image generation unit 17 and the alignment unit 18 are displayed on the monitor 2. Further, the control unit 19 performs control so that the volume data received from the operator via the input device 3 is transferred from the external device 5 to the internal storage unit 16 via the network 100 and the interface unit 20.

インターフェース部20は、入力装置3、ネットワーク100及び外部装置5に対するインターフェースである。入力装置3が受け付けた操作者からの各種設定情報及び各種指示は、インターフェース部20により、制御部19に転送される。また、入力装置3が操作者から受け付けた画像データの転送要求は、インターフェース部20により、ネットワーク100を介して外部装置5に通知される。また、外部装置5が転送した画像データは、インターフェース部20により、内部記憶部16に格納される。   The interface unit 20 is an interface for the input device 3, the network 100, and the external device 5. Various setting information and various instructions from the operator received by the input device 3 are transferred to the control unit 19 by the interface unit 20. Also, the transfer request of the image data received by the input device 3 from the operator is notified to the external device 5 via the network 100 by the interface unit 20. The image data transferred by the external device 5 is stored in the internal storage unit 16 by the interface unit 20.

以上、第1の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成において、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、通常音圧の超音波により超音波画像を撮影しながら、超音波を用いたドラッグデリバリシステムによる薬物治療を行なうための高音圧超音波を照射する。   The overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment has been described above. In such a configuration, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment uses a high sound pressure ultrasonic wave for performing a drug treatment by a drug delivery system using an ultrasonic wave while taking an ultrasonic image with a normal sound pressure ultrasonic wave. Irradiate sound waves.

すなわち、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、Bモード画像撮影用の通常音圧の超音波(例えば、MI値が「0.02」の超音波)を、被検体Pの所定部位(例えば、腫瘍部位)を含む領域に送信することでBモードスキャンを行なう。そして、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、DDS用の高音圧を有する超音波(例えば、MI値が「1.0」の超音波)を、被検体Pの所定部位に照射する。図2は、超音波を用いたドラッグデリバリシステムを説明するための図である。   That is, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment uses normal sound pressure ultrasonic waves for B-mode image capturing (for example, ultrasonic waves having an MI value of “0.02”) as a predetermined part of the subject P. A B-mode scan is performed by transmitting to an area including (for example, a tumor site). The ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment irradiates a predetermined portion of the subject P with ultrasonic waves having high sound pressure for DDS (for example, ultrasonic waves having an MI value of “1.0”). . FIG. 2 is a diagram for explaining a drug delivery system using ultrasonic waves.

図2の(A)に示すように、超音波を用いたDDSでは、例えば、抗がん剤等の薬剤等の所定物質を内包するマイクロカプセルが被検体Pに注入される。例えば、図2の(A)に示すマイクロカプセルは、被検体Pに静脈注入される。マイクロカプセルは、血流により、例えば、肝臓の腫瘍部位に到達する。すなわち、マイクロカプセルは、治療用の物質を治療対象部位に運ぶための微小な担体(キャリア)である。   As shown in FIG. 2A, in DDS using ultrasound, for example, a microcapsule containing a predetermined substance such as a drug such as an anticancer drug is injected into the subject P. For example, the microcapsule shown in FIG. 2A is injected into the subject P intravenously. The microcapsules reach the tumor site of the liver by blood flow, for example. That is, the microcapsule is a minute carrier (carrier) for carrying a therapeutic substance to a site to be treated.

操作者は、マイクロカプセルの注入後、図2の(B)の左図に示すように、マイクロカプセルを崩壊可能な所定音圧を有する高音圧の超音波を超音波プローブ1から照射させる。これにより、マイクロカプセルは、図2の(B)の右図に示すように、崩壊し、カプセル内の薬剤が放出される。   After the injection of the microcapsule, the operator irradiates the ultrasonic probe 1 with a high sound pressure ultrasonic wave having a predetermined sound pressure capable of collapsing the microcapsule, as shown in the left diagram of FIG. Thereby, as shown in the right figure of FIG. 2 (B), a microcapsule collapse | crumbles and the chemical | medical agent in a capsule is discharge | released.

しかし、操作者は、Bモード画像を参照しながら高音圧照射を行なう際に、実際に薬剤を放出させた空間及び時間を定量的に把握することが困難である。このため、超音波を用いたドラッグデリバリシステムでは、薬剤投与を正確にコントロールすることが難しい場合があった。   However, when performing high sound pressure irradiation while referring to the B-mode image, it is difficult for the operator to quantitatively grasp the space and time during which the medicine is actually released. For this reason, in the drug delivery system using ultrasonic waves, it may be difficult to accurately control drug administration.

そこで、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、以下の処理を行なう。図1に示す指標画像生成部17は、マイクロカプセルが注入された被検体Pの所定部位に対して、マイクロカプセルを崩壊可能な所定音圧を有する超音波を照射する前及び当該所定音圧を有する超音波を照射した後に生成された超音波画像データである第1データ及び第2データの比較に基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて指標画像を生成する。具体的には、指標画像生成部17は、第1データ及び第2データの間で輝度値の差分値を算出する。そして、指標画像生成部17は、算出した差分値に応じて色調を変更したデータから指標画像(差分画像)を生成する。そして、制御部19は、指標画像(差分画像)をモニタ2に表示させる。   Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment performs the following processing. The index image generation unit 17 illustrated in FIG. 1 applies the predetermined sound pressure before irradiating a predetermined portion of the subject P into which the microcapsules are injected with ultrasonic waves having a predetermined sound pressure that can collapse the microcapsules. An index value is calculated based on the comparison between the first data and the second data, which are ultrasonic image data generated after irradiation with the ultrasonic wave, and an index image is generated based on the calculated index value. Specifically, the index image generation unit 17 calculates a difference value of luminance values between the first data and the second data. Then, the index image generation unit 17 generates an index image (difference image) from the data whose color tone is changed according to the calculated difference value. Then, the control unit 19 displays the index image (difference image) on the monitor 2.

マイクロカプセルの反射強度は、生体組織の反射強度と比較して高い。このため、通常音圧の超音波送信時に生成されたBモードデータ(又は、Bモード画像データ)において、マイクロカプセルが崩壊した領域のBモードデータ(又は、Bモード画像データ)の輝度値は低下することとなる。従って、マイクロカプセルが所定部位に到達した時点で生成されたBモードデータ(又は、Bモード画像データ)である第1データの輝度値と、所定部位への高音圧照射によりマイクロカプセルが崩壊した後に生成されたBモードデータ(又は、Bモード画像データ)の輝度値である第2データとの差分を用いることで生成される指標画像(差分画像)は、薬剤が放出された実際に薬剤が放出された空間的及び時間的な分布を示す分布画像となる。   The reflection intensity of microcapsules is higher than that of living tissue. For this reason, in the B-mode data (or B-mode image data) generated at the time of ultrasonic transmission of normal sound pressure, the luminance value of the B-mode data (or B-mode image data) in the region where the microcapsule is collapsed decreases Will be. Therefore, after the microcapsule has collapsed due to the luminance value of the first data, which is B-mode data (or B-mode image data) generated when the microcapsule reaches the predetermined site, and high sound pressure irradiation to the predetermined site The index image (difference image) generated by using the difference from the second data that is the luminance value of the generated B-mode data (or B-mode image data) is actually released from the drug. This is a distribution image showing the spatial and temporal distribution.

かかる指標画像(差分画像、分布画像)を生成表示することで、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波を用いたドラッグデリバリシステムにおいて、放出した薬剤の分布を定量的に把握させることを可能とする。以下、図3〜図10等を用いて、第1の実施形態に係る超音波診断装置が行なう処理の具体例について詳細に説明する。   By generating and displaying such an index image (difference image, distribution image), the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment quantitatively grasps the distribution of the released drug in the drug delivery system using ultrasonic waves. It is possible to make it. Hereinafter, specific examples of processing performed by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

図3は、第1の実施形態に係る超音波診断装置が行なうスキャン制御の一例を説明するための図である。まず、第1の実施形態では、図3の(A)に示すように、通常のBモードスキャンにより、被検体PのBモード画像の撮影が行なわれる。Bモードスキャンにより生成されたBモード画像データは、制御部19の制御により、モニタ2に表示される。操作者は、図3の(A)に示すように、モニタ2に表示されたBモード画像を参照して、高音圧照射を行なう所定部位である関心領域(ROI:Region Of Interest)を、例えば、入力装置3のマウスなどを用いて指定する。   FIG. 3 is a diagram for explaining an example of scan control performed by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. First, in the first embodiment, as shown in FIG. 3A, a B-mode image of the subject P is captured by a normal B-mode scan. The B-mode image data generated by the B-mode scan is displayed on the monitor 2 under the control of the control unit 19. As shown in FIG. 3A, the operator refers to the B-mode image displayed on the monitor 2 to set a region of interest (ROI), which is a predetermined part where high sound pressure irradiation is performed, for example. Designation is performed using the mouse of the input device 3 or the like.

ROIの指定の後、図2の(A)に例示したマイクロカプセルが、例えば、インジェクション装置により被検体Pに静脈注入される。この際、Bモードスキャンは継続して実行されており、制御部19は、時系列に沿って順次生成されるBモードデータ(又は、Bモード画像データ)のROIの輝度値(例えば、平均輝度値)を算出する。そして、制御部19は、図3の(B)に示すように、ROI内の輝度値(平均輝度値)が予め設定された閾値を越えたか否かを判定し、輝度値が閾値を越えた時点で、送受信部11に対して高音圧照射を行なうよう、送受信部11に指示を送出する。これにより、超音波プローブ1は、図3の(C)に示すように、ROIに対して高音圧照射を行なう。例えば、送受信部11は、制御部19の制御の下、操作者が設定したROIに対して高音圧照射が行なわれるように、超音波プローブ1の開口数や送信フォーカスを調整する。   After the designation of the ROI, the microcapsule exemplified in FIG. 2A is intravenously injected into the subject P by, for example, an injection device. At this time, the B-mode scan is continuously executed, and the control unit 19 determines the ROI luminance value (for example, the average luminance) of the B-mode data (or B-mode image data) sequentially generated in time series. Value). Then, as shown in FIG. 3B, the control unit 19 determines whether or not the luminance value (average luminance value) in the ROI exceeds a preset threshold value, and the luminance value exceeds the threshold value. At that time, an instruction is sent to the transmission / reception unit 11 to irradiate the transmission / reception unit 11 with high sound pressure. Thereby, the ultrasonic probe 1 performs high sound pressure irradiation on the ROI as shown in FIG. For example, the transmission / reception unit 11 adjusts the numerical aperture and transmission focus of the ultrasonic probe 1 so that high sound pressure irradiation is performed on the ROI set by the operator under the control of the control unit 19.

なお、本実施形態は、高音圧照射のタイミングが、Bモード画像を参照する操作者により決定される場合であっても適用可能である。   This embodiment is applicable even when the timing of high sound pressure irradiation is determined by an operator who refers to a B-mode image.

そして、指標画像生成部17は、上述した指標画像である差分画像(薬剤の分布画像)を生成する。なお、以下では、指標画像生成部17が、Bモード処理部12が生成した高音圧照射前後のBモードデータを第1データ及び第2データとして処理を行なう場合について説明する。ただし、指標画像生成部17は、画像生成部14が生成した高音圧照射前後のBモード画像データを第1データ及び第2データとして処理を行なう場合でも適用可能である。   Then, the index image generation unit 17 generates a difference image (drug distribution image) that is the index image described above. Hereinafter, a case will be described in which the index image generation unit 17 processes the B mode data before and after high sound pressure irradiation generated by the B mode processing unit 12 as the first data and the second data. However, the index image generation unit 17 is applicable even when the B-mode image data before and after high sound pressure irradiation generated by the image generation unit 14 is processed as the first data and the second data.

図4は、第1の実施形態に係る指標画像生成部の構成例を説明するための図である。図4に示すように、第1の実施形態に係る指標画像生成部17は、高音圧照射前後のBモードデータを用いて指標画像(差分画像、分布画像)を出力するための処理部として、輝度差算出部17aと、乗算部17bと、加算部17cと、座標変換部17dと、カラーマップ変換部17eとを有する。また、第1の実施形態に係る指標画像生成部17は、これら処理部の処理に用いられるデータや、処理結果を格納するための記憶部として、係数データ17f及び累積データ17gを有する。図5〜図7は、指標画像生成部の処理を説明するための図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration example of the index image generation unit according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the index image generation unit 17 according to the first embodiment is a processing unit for outputting an index image (difference image, distribution image) using B-mode data before and after high sound pressure irradiation. A luminance difference calculation unit 17a, a multiplication unit 17b, an addition unit 17c, a coordinate conversion unit 17d, and a color map conversion unit 17e are included. In addition, the index image generation unit 17 according to the first embodiment includes coefficient data 17f and accumulated data 17g as a storage unit for storing data used for processing of these processing units and processing results. 5 to 7 are diagrams for explaining the processing of the index image generation unit.

まず、輝度差算出部17aは、高音圧を有する超音波の照射前後に生成されたBモードデータである第1データ及び第2データの間で輝度値の差分値を算出する。すなわち、輝度差算出部17aは、図5の(A)に示すように、照射前のBモードデータと照射後のBモードデータとにおいて、同一走査線上の同一点の輝度値を取得し、取得した2つの輝度値の差分値を算出する。例えば、輝度差算出部17aは、照射前の輝度値から照射後の輝度値を差し引いた値を算出する。かかる処理により、輝度差算出部17aは、Bモードスキャンが行なわれた領域すべての差分値を算出する。   First, the luminance difference calculation unit 17a calculates a difference value between luminance values between first data and second data, which are B-mode data generated before and after irradiation with ultrasonic waves having high sound pressure. That is, as shown in FIG. 5A, the luminance difference calculation unit 17a acquires and acquires the luminance value of the same point on the same scanning line in the B mode data before irradiation and the B mode data after irradiation. A difference value between the two luminance values is calculated. For example, the luminance difference calculation unit 17a calculates a value obtained by subtracting the luminance value after irradiation from the luminance value before irradiation. With this processing, the luminance difference calculation unit 17a calculates the difference values of all the areas where the B-mode scan has been performed.

ここで、指標画像生成部17は、輝度差算出部17aが算出した差分値に応じて色調を変更したデータから差分画像を生成する場合であっても良いが、第1の実施形態では、係数データ17fに予め格納されているデータを用いて差分値の補正を行なう。すなわち、指標画像生成部17は、微小担体(マイクロカプセル)の特性に基づく係数と、指標値とに応じて定めた色調に基づいて指標画像(差分画像)を生成する。具体的には、指標画像生成部17は、所定物質を内包する微小担体(マイクロカプセル)の特性に基づく係数を差分値に乗算する。上述したように、マイクロカプセルの崩壊にともない、輝度値は低下する。かかる輝度値低下の傾向は、キャリアであるカプセルの素材や、放出される薬剤の種類により異なる。換言すると、薬物治療に用いられるマイクロカプセルごとに、輝度値変化の特性は異なる。   Here, the index image generation unit 17 may generate the difference image from the data whose color tone is changed according to the difference value calculated by the luminance difference calculation unit 17a. The difference value is corrected using data stored in the data 17f in advance. That is, the index image generation unit 17 generates an index image (difference image) based on the color tone determined according to the coefficient based on the characteristics of the microcarrier (microcapsule) and the index value. Specifically, the index image generation unit 17 multiplies the difference value by a coefficient based on the characteristics of the microcarrier (microcapsule) containing the predetermined substance. As described above, the luminance value decreases with the collapse of the microcapsule. The tendency of such a decrease in luminance value varies depending on the capsule material serving as the carrier and the type of drug to be released. In other words, the characteristic of the luminance value change is different for each microcapsule used for drug treatment.

そこで、本実施形態では、薬物治療に用いられるマイクロカプセルに応じた指標画像(差分画像)を生成するために、マイクロカプセルの崩壊時における輝度値の変化特性に応じて差分値を補正する。   Therefore, in this embodiment, in order to generate an index image (difference image) corresponding to the microcapsule used for drug treatment, the difference value is corrected according to the change characteristic of the luminance value when the microcapsule is collapsed.

係数データ17fは、薬物治療に用いられるマイクロカプセルごとに、当該マイクロカプセルの崩壊時における輝度値の変化特性に基づく係数を記憶する。かかる係数は、例えば、実験的に求められた値により、操作者や超音波診断装置の製造者により予め係数データ17fに格納される。   The coefficient data 17f stores, for each microcapsule used for drug treatment, a coefficient based on a luminance value change characteristic when the microcapsule is collapsed. Such a coefficient is stored in the coefficient data 17f in advance by an operator or a manufacturer of the ultrasonic diagnostic apparatus, for example, based on an experimentally obtained value.

そして、図4に示す乗算部17bは、被検体Pに注入されたマイクロカプセルの係数(α)を係数データ17fから取得し、図5の(B)に示すように、輝度差算出部17aが算出した差分値に係数(α)を乗算した乗算値を算出する。かかる処理により、乗算部17bは、Bモードスキャンが行なわれた領域すべての差分値を算出する。   Then, the multiplication unit 17b shown in FIG. 4 acquires the coefficient (α) of the microcapsule injected into the subject P from the coefficient data 17f, and as shown in FIG. A multiplication value obtained by multiplying the calculated difference value by a coefficient (α) is calculated. By such processing, the multiplication unit 17b calculates the difference value of all the regions where the B-mode scan has been performed.

ここで、指標画像生成部17は、乗算部17bが算出した差分値を用いて指標画像(差分画像)を生成する場合であっても良いが、第1の実施形態では、更に、図4に示す加算部17cの処理が行なわれる。通常、マイクロカプセルを用いた薬物治療では、同一の所定部位に対して高音圧を有する超音波が複数回照射される。かかる場合、超音波プローブ1が固定された状態で、例えば、図3に例示したスキャン制御により、Bモードスキャンと高音圧照射とが繰り返される。例えば、Bモードスキャンと高音圧照射とは、操作者が高音圧照射を終了する旨の指示を入力するまで繰り返される。或いは、Bモードスキャンと高音圧照射との繰り返し回数は、操作者により予め設定される。   Here, the index image generation unit 17 may generate the index image (difference image) using the difference value calculated by the multiplication unit 17b, but in the first embodiment, the index image generation unit 17 further includes FIG. Processing of the adding unit 17c shown is performed. Usually, in drug treatment using microcapsules, the same predetermined site is irradiated with ultrasonic waves having high sound pressure a plurality of times. In such a case, with the ultrasonic probe 1 fixed, for example, the B-mode scan and the high sound pressure irradiation are repeated by the scan control illustrated in FIG. For example, the B mode scan and the high sound pressure irradiation are repeated until the operator inputs an instruction to end the high sound pressure irradiation. Alternatively, the number of repetitions of B-mode scanning and high sound pressure irradiation is set in advance by the operator.

同一の所定部位に対して所定音圧を有する超音波を複数回照射する場合、指標画像生成部17は、第1データと、複数回分の第2データそれぞれとの比較に基づいて算出した指標値に係数を乗算し、当該乗算した値を加算した値に応じて定めた色調に基づいて指標画像を生成する。具体的には、指標画像生成部17は、第1データと、複数回分の第2データそれぞれとの輝度値の差分値に係数を乗算し、当該乗算した値を加算する。図4に示す加算部17cは、かかる加算処理を行なって、処理結果を累積データ17gに格納する。以下、図6を用いて加算部17cの処理について説明する。図6に示す一例では、高音圧照射が3回行なわれている。   When irradiating the same predetermined site with ultrasonic waves having a predetermined sound pressure a plurality of times, the index image generation unit 17 calculates the index value based on the comparison between the first data and the second data for a plurality of times. Is multiplied by a coefficient, and an index image is generated based on a color tone determined according to a value obtained by adding the multiplied values. Specifically, the index image generation unit 17 multiplies the difference value between the luminance values of the first data and the second data for a plurality of times by a coefficient, and adds the multiplied values. The adding unit 17c shown in FIG. 4 performs such addition processing and stores the processing result in the accumulated data 17g. Hereinafter, the processing of the adding unit 17c will be described with reference to FIG. In the example shown in FIG. 6, high sound pressure irradiation is performed three times.

図6に示す一例では、輝度差算出部17aは、1回目、2回目及び3回目ぞれぞれの照射前後のBモードデータの差分値を順次算出する。そして、図6に示す一例では、乗算部17bは、1回目、2回目及び3回目ぞれぞれの照射前後のBモードデータの差分値に係数(α)を乗算した乗算値を順次算出する。   In the example illustrated in FIG. 6, the luminance difference calculation unit 17a sequentially calculates the difference value between the B mode data before and after the first, second, and third irradiations. In the example illustrated in FIG. 6, the multiplication unit 17 b sequentially calculates a multiplication value obtained by multiplying the difference value of the B mode data before and after the first irradiation, the second time, and the third irradiation by the coefficient (α). .

ここで、図6を用いて改めて第1データ及び第2データを説明すると、1回目における第1データは、1回目の照射直前にBモードスキャンにより生成されたBモードデータである。また、1回目における第2データは、1回目の照射終了直後のBモードスキャンにより生成されたBモードデータである。   Here, the first data and the second data will be described again with reference to FIG. 6. The first data in the first time is B-mode data generated by the B-mode scan immediately before the first irradiation. The second data at the first time is B-mode data generated by a B-mode scan immediately after the end of the first irradiation.

或いは、高音圧照射時に、走査領域全体をBモードスキャンすると同時にROIに対する高音圧照射を行なう並列スキャン制御を行なうことで、1回目における第2データは、1回目の照射中にBモード処理部12が生成したBモードデータを用いても良い。かかる場合の第2データは、1回目の照射開始直後のBモードデータであっても良いし、1回目の照射終了直前のBモードデータであっても良い。   Alternatively, by performing parallel scan control in which high-sound pressure irradiation is performed on the ROI simultaneously with B-mode scanning of the entire scanning region during high sound pressure irradiation, the second data in the first time is stored in the B-mode processing unit 12 during the first irradiation. B-mode data generated by may be used. The second data in such a case may be B mode data immediately after the start of the first irradiation, or B mode data immediately before the end of the first irradiation.

また、2回目及び3回目における第1データそれぞれは、2回目及び3回目の照射直前にBモードスキャンにより生成されたBモードデータである。なお、2回目及び3回目における第1データそれぞれは、1回目の照射直前にBモードスキャンにより生成されたBモードデータが代用される場合であっても良い。   The first data in the second and third times are B-mode data generated by the B-mode scan immediately before the second and third irradiations, respectively. Each of the first data in the second time and the third time may be a case where the B mode data generated by the B mode scan immediately before the first irradiation is substituted.

また、2回目及び3回目における第2データそれぞれは、2回目及び3回目の照射終了直後のBモードスキャンにより生成されたBモードデータである。或いは、並列スキャン制御を行なうことで、2回目及び3回目における第2データそれぞれは、2回目及び3回目の照射中にBモード処理部12が生成したBモードデータを用いても良い。かかる場合の第2データは、照射開始直後のBモードデータであっても良いし、照射終了直前のBモードデータであっても良い。   The second data at the second time and the third time are B-mode data generated by a B-mode scan immediately after the second and third irradiation ends. Alternatively, the B-mode data generated by the B-mode processing unit 12 during the second and third irradiations may be used as the second data at the second and third times by performing parallel scan control. The second data in this case may be B mode data immediately after the start of irradiation or B mode data immediately before the end of irradiation.

なお、上述した第1データ及び第2データの設定は、操作者や超音波診断装置の管理者により設定される。   The setting of the first data and the second data described above is set by an operator or an administrator of the ultrasonic diagnostic apparatus.

そして、図6に示すように、加算部17cは、乗算部17bが算出した1回目の乗算値については、そのまま累積データ17gに格納する。そして、加算部17cは、乗算部17bから2回目の乗算値を取得すると、図6に示すように、1回目の乗算値を累積データ17gから取得し、1回目の乗算値に2回目の乗算値を加算し、加算結果「乗算値(1回目)+乗算値(2回目)」を累積データ17gに格納する。同様に、加算部17cは、乗算部17bから3回目の乗算値を取得すると、図6に示すように、「乗算値(1回目)+乗算値(2回目)」を累積データ17gから取得し、取得したデータに3回目の乗算値を加算し、加算結果「乗算値(1回目)+乗算値(2回目)+乗算値(3回目)」を累積データ17gに格納する。かかる処理により、加算部17cは、Bモードスキャンが行なわれた領域すべての加算値を算出する。   As shown in FIG. 6, the adding unit 17c stores the first multiplied value calculated by the multiplying unit 17b as it is in the accumulated data 17g. When the addition unit 17c acquires the second multiplication value from the multiplication unit 17b, the addition unit 17c acquires the first multiplication value from the accumulated data 17g as illustrated in FIG. The values are added, and the addition result “multiplication value (first time) + multiplication value (second time)” is stored in the accumulated data 17g. Similarly, when the addition unit 17c acquires the third multiplication value from the multiplication unit 17b, the addition unit 17c acquires “multiplication value (first time) + multiplication value (second time)” from the accumulated data 17g as illustrated in FIG. The third multiplication value is added to the acquired data, and the addition result “multiplication value (first time) + multiplication value (second time) + multiplication value (third time)” is stored in the accumulated data 17g. With this process, the adding unit 17c calculates the added value of all the areas in which the B-mode scan has been performed.

そして、図4に示す座標変換部17dは、加算部17cから累積データ17gが記憶する累積加算結果を取得し、取得したデータに対して座標変換を行なう。すなわち、座標変換部17dは、Bモードスキャンの各走査線上の多点における累積加算値に対してスキャン形状に応じたスキャンコンバートを行なう。   Then, the coordinate conversion unit 17d illustrated in FIG. 4 acquires the cumulative addition result stored in the cumulative data 17g from the addition unit 17c, and performs coordinate conversion on the acquired data. That is, the coordinate conversion unit 17d performs scan conversion according to the scan shape with respect to the cumulative addition values at multiple points on each scanning line of the B-mode scan.

そして、図4に示すカラーマップ変換部17eは、座標変換部17dの座標変換後の各点(各画素)の加算値に応じて色調を変更することで、指標画像である差分画像(分布画像)を生成する。例えば、カラーマップ変換部17eは、加算値に応じて、赤色の濃淡が割り当てられたLUT(Lookup Table)を参照して、図7に示すように、放出された薬物の分布が赤色で描出され、更に、放出された薬物の量が赤色の濃淡で描出された指標画像である差分画像(分布画像)を生成する。   Then, the color map conversion unit 17e shown in FIG. 4 changes the color tone in accordance with the added value of each point (each pixel) after the coordinate conversion of the coordinate conversion unit 17d, so that the difference image (distribution image) that is the index image ) Is generated. For example, the color map converter 17e refers to an LUT (Lookup Table) to which red shades are assigned according to the added value, and the distribution of the released drug is depicted in red as shown in FIG. Furthermore, a difference image (distribution image) is generated which is an index image in which the amount of the released drug is depicted in red shades.

このように、本実施形態では、指標画像生成部17は、第1データと、複数回分の第2データそれぞれとの輝度値の差分値に係数を乗算し、当該乗算した値を加算した値に応じて色調を変更したデータから差分画像を生成する。   As described above, in the present embodiment, the index image generation unit 17 multiplies the difference value between the luminance values of the first data and each of the second data for a plurality of times by the coefficient, and adds the multiplied value to the value. A difference image is generated from the data whose color tone has been changed accordingly.

なお、本実施形態は、高音圧照射が1回のみである場合であっても適用可能である。高音圧照射が1回の場合、差分画像は、「輝度差算出部17a、座標変換部17d及びカラーマップ変換部17e」の処理により生成されても良いし、「輝度差算出部17a、乗算部17b、座標変換部17d及びカラーマップ変換部17e」の処理により生成されても良い。すなわち、前者の場合、指標画像生成部17は、差分値に応じて色調を変更したデータから指標画像である差分画像を生成する。また、後者の場合、指標画像生成部17は、係数を差分値に乗算した値に応じて色調を変更したデータから指標画像である差分画像を生成する。   In addition, this embodiment is applicable even if it is a case where high sound pressure irradiation is only once. When the high sound pressure irradiation is performed once, the difference image may be generated by the processing of the “brightness difference calculation unit 17a, the coordinate conversion unit 17d, and the color map conversion unit 17e”, or the “brightness difference calculation unit 17a, multiplication unit”. 17b, coordinate conversion unit 17d, and color map conversion unit 17e ". That is, in the former case, the index image generation unit 17 generates a difference image that is an index image from data whose color tone is changed according to the difference value. In the latter case, the index image generation unit 17 generates a difference image, which is an index image, from data whose color tone is changed according to a value obtained by multiplying the difference value by a coefficient.

なお、本実施形態は、高音圧照射が同一部位に対して複数回行われる際に、乗算部17bの処理を省略する場合であっても良い。かかる場合、指標画像生成部17は、第1データと、複数回分の第2データそれぞれとの比較に基づいて算出した指標値を加算した値に応じて定めた色調に基づいて指標画像を生成する。具体的には、指標画像生成部17は、第1データと、複数回分の第2データそれぞれとの輝度値の差分値を加算した値に応じて色調を変更したデータから指標画像である差分画像を生成する。   In addition, this embodiment may be a case where the process of the multiplication part 17b is abbreviate | omitted when high sound pressure irradiation is performed in multiple times with respect to the same site | part. In such a case, the index image generation unit 17 generates an index image based on the color tone determined according to the value obtained by adding the index values calculated based on the comparison between the first data and the second data for a plurality of times. . Specifically, the index image generation unit 17 is a difference image that is an index image from data whose color tone is changed according to a value obtained by adding difference values of luminance values between the first data and a plurality of second data. Is generated.

そして、表示制御を行なう制御部19は、指標画像である差分画像をモニタ2に表示させる。ここで、制御部19は、指標画像の表示に際して、様々な表示形態を行なうことができる。具体的には、制御部19は、指標画像と並列表示、又は重畳表示させる画像として、自装置で生成された被検体Pの超音波画像を用いる(第1表示形態)。或いは、制御部19は、指標画像と並列表示、又は重畳表示させる画像として、他の医用画像診断装置で生成された被検体Pの医用画像を用いる(第2表示形態)。   Then, the control unit 19 that performs display control causes the monitor 2 to display a difference image that is an index image. Here, the control unit 19 can perform various display modes when displaying the index image. Specifically, the control unit 19 uses an ultrasonic image of the subject P generated by the own apparatus as an image to be displayed in parallel or superimposed with the index image (first display mode). Alternatively, the control unit 19 uses a medical image of the subject P generated by another medical image diagnostic apparatus as an image to be displayed in parallel or superimposed with the index image (second display mode).

以下、第1の実施形態に係る第1表示形態及び第2表示形態について、図8〜図10を用いて具体的に説明する。図8〜図10は、第1の実施形態における指標画像の表示形態を説明するための図である。   Hereinafter, the first display mode and the second display mode according to the first embodiment will be specifically described with reference to FIGS. 8 to 10 are diagrams for explaining display forms of the index image in the first embodiment.

第1表示形態では、制御部19は、指標画像と、当該指標画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像とをモニタ2に並列表示、又は、重畳表示させる。具体的には、第1表示形態で用いられる超音波画像は、指標画像の生成に用いられた超音波画像データの走査断面と同一断面の超音波画像である。   In the first display mode, the control unit 19 displays the index image and the ultrasound image corresponding to the ultrasound image data used for generating the index image in parallel or superimposed on the monitor 2. Specifically, the ultrasonic image used in the first display form is an ultrasonic image having the same cross section as the scanning cross section of the ultrasonic image data used for generating the index image.

例えば、第1表示形態で用いられる超音波画像は、第1データ又は第2データから画像生成部14が生成した表示用のBモード画像データである。或いは、例えば、第1表示形態で用いられる超音波画像は、マイクロカプセル注入前に画像生成部14が生成した表示用のBモード画像データである。   For example, the ultrasonic image used in the first display form is B-mode image data for display generated by the image generation unit 14 from the first data or the second data. Alternatively, for example, the ultrasonic image used in the first display form is B-mode image data for display generated by the image generation unit 14 before microcapsule injection.

かかる超音波画像は、図8の(A)に示すように、制御部19の表示制御により、指標画像と並列表示される。或いは、かかる超音波画像は、図8の(B)に示すように、制御部19の表示制御により、指標画像と重畳表示される。なお、指標画像と超音波画像との座標系は、同一の座標系となる。従って、図8の(B)に例示した第1表示形態を行なう場合、制御部19は、指標画像と超音波画像とを単純に重畳させた重畳画像を画像生成部14に生成させ、当該重畳画像をモニタ2に表示させる。   The ultrasonic image is displayed in parallel with the index image by display control of the control unit 19 as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 8B, the ultrasonic image is superimposed and displayed on the index image by display control of the control unit 19. Note that the coordinate system of the index image and the ultrasonic image is the same coordinate system. Therefore, when performing the first display form illustrated in FIG. 8B, the control unit 19 causes the image generation unit 14 to generate a superimposed image obtained by simply superimposing the index image and the ultrasonic image, and performs the superimposition. An image is displayed on the monitor 2.

なお、第1表示形態では、指標画像とともに表示される超音波画像を3次元Bモード画像データのボリュームレンダリング画像やMPR画像とする場合であっても良い。かかる場合、制御部19及び送受信部11の制御により、3次元走査を実行可能な超音波プローブ1は、被検体Pの所定部位を含む領域を3次元走査する。これにより、画像生成部14は、3次元Bモード画像データを生成する。   In the first display mode, the ultrasonic image displayed together with the index image may be a volume rendering image or MPR image of 3D B-mode image data. In such a case, the ultrasound probe 1 capable of performing three-dimensional scanning under the control of the control unit 19 and the transmission / reception unit 11 performs three-dimensional scanning on a region including a predetermined part of the subject P. Thereby, the image generation unit 14 generates three-dimensional B-mode image data.

そして、制御部19は、指標画像生成時における2次元走査面の情報を用いて、3次元Bモード画像データからMPR画像やボリュームレンダリング画像を画像生成部14に生成させる。例えば、制御部19は、指標画像生成時における2次元走査面と同一の断面で3次元Bモード画像データを切断したMPR画像を生成させる。或いは、制御部19は、指標画像生成時における2次元走査面と同一の断面を基準面とするボリュームレンダリング画像を3次元Bモード画像データから生成させる。   Then, the control unit 19 causes the image generation unit 14 to generate an MPR image and a volume rendering image from the three-dimensional B-mode image data using the information on the two-dimensional scanning plane when the index image is generated. For example, the control unit 19 generates an MPR image obtained by cutting the three-dimensional B-mode image data at the same cross section as the two-dimensional scanning plane when the index image is generated. Alternatively, the control unit 19 generates a volume rendering image having the same cross section as the two-dimensional scanning plane at the time of index image generation from the three-dimensional B-mode image data.

一方、第2表示形態では、制御部19は、取得装置4及び位置合わせ部18と協同して表示制御を行なう。すなわち、取得装置4は、所定音圧(高音圧)を有する超音波送信時の超音波プローブ1の位置情報を取得する。位置合わせ部18は、取得装置4が取得した位置情報に基づいて、自装置以外の医用画像診断装置が生成した所定部位(ROI)を含む3次元医用画像と差分画像との位置合わせを行なう。そして、制御部19は、位置合わせ部18による位置合わせ処理結果に基づいて、指標画像と、当該指標画像の生成に用いられた超音波画像データの走査断面と略同一となる断面により3次元医用画像から生成された2次元医用画像とをモニタ2に並列表示、又は、重畳表示させる。   On the other hand, in the second display mode, the control unit 19 performs display control in cooperation with the acquisition device 4 and the alignment unit 18. That is, the acquisition device 4 acquires position information of the ultrasonic probe 1 at the time of ultrasonic transmission having a predetermined sound pressure (high sound pressure). Based on the position information acquired by the acquisition device 4, the alignment unit 18 performs alignment between the three-dimensional medical image including the predetermined region (ROI) generated by the medical image diagnostic device other than the own device and the difference image. Then, the control unit 19 uses the index image and the cross-section substantially the same as the scan cross-section of the ultrasound image data used to generate the index image based on the alignment processing result by the alignment unit 18 for three-dimensional medical use. The two-dimensional medical image generated from the image is displayed in parallel or superimposed on the monitor 2.

上述したように、取得装置4は、超音波プローブ1の3次元位置情報を取得する。具体的には、取得装置4は、超音波プローブ1に取り付けられた位置センサ(センサ群41)を用いて3次元位置情報を取得する。   As described above, the acquisition device 4 acquires the three-dimensional position information of the ultrasonic probe 1. Specifically, the acquisition device 4 acquires three-dimensional position information using a position sensor (sensor group 41) attached to the ultrasonic probe 1.

例えば、超音波プローブ1の表面には、図9の(A)に示すように、センサ群41として、磁気センサ41a、磁気センサ41b及び磁気センサ41cの3つの磁気センサが取り付けられる。磁気センサ41a及び磁気センサ41bは、図9の(A)に示すように振動子が配列される方向に平行に取り付けられる。また、磁気センサ41cは、図9の(A)に示すように超音波プローブ1の上端近傍に、取り付けられる。   For example, on the surface of the ultrasonic probe 1, as shown in FIG. 9A, as the sensor group 41, three magnetic sensors of a magnetic sensor 41a, a magnetic sensor 41b, and a magnetic sensor 41c are attached. The magnetic sensor 41a and the magnetic sensor 41b are attached in parallel to the direction in which the transducers are arranged as shown in FIG. The magnetic sensor 41c is attached in the vicinity of the upper end of the ultrasonic probe 1 as shown in FIG.

ここで、内部記憶部16は、センサ群41が取り付けられる位置情報として、例えば、図9の(B)に示すオフセット情報(L1〜L4)を記憶する。距離「L1」は、図9の(B)に示すように、磁気センサ41a及び磁気センサ41bそれぞれが取り付けられる位置を結ぶ直線と、磁気センサ41cが取り付けられる位置との距離である。   Here, the internal storage unit 16 stores, for example, offset information (L1 to L4) illustrated in (B) of FIG. 9 as position information to which the sensor group 41 is attached. As shown in FIG. 9B, the distance “L1” is a distance between a straight line connecting positions where the magnetic sensor 41a and the magnetic sensor 41b are attached and a position where the magnetic sensor 41c is attached.

また、距離「L2」は、磁気センサ41a及び磁気センサ41bそれぞれが取り付けられる位置を結ぶ直線と、振動子の配列面との距離である。換言すると、距離「L2」は、図9の(B)に示すように、磁気センサ41a及び磁気センサ41bそれぞれが取り付けられる位置を結ぶ直線と、被検体Pの体表との距離となる。   Further, the distance “L2” is a distance between a straight line connecting positions where the magnetic sensor 41a and the magnetic sensor 41b are attached to the array surface of the transducers. In other words, the distance “L2” is the distance between the straight line connecting the positions where the magnetic sensor 41a and the magnetic sensor 41b are attached and the body surface of the subject P, as shown in FIG.

また、距離「L3」は、図9の(B)に示すように、磁気センサ41aと磁気センサ41cとの振動子配列方向における距離である。また、距離「L4」は、図9の(B)に示すように、磁気センサ41bと磁気センサ41cとの振動子配列方向における距離である。   Further, the distance “L3” is a distance in the transducer arrangement direction between the magnetic sensor 41a and the magnetic sensor 41c, as shown in FIG. 9B. Further, the distance “L4” is a distance in the transducer arrangement direction between the magnetic sensor 41b and the magnetic sensor 41c, as shown in FIG. 9B.

取得装置4の信号処理部43は、図9の(B)に示すオフセット情報を用いることで、取得したセンサ群41の位置(座標)から、超音波プローブ1の被検体Pの体表に対する3次元位置情報を取得することができる。すなわち、信号処理部43は、超音波プローブ1の被検体Pの体表に対する位置とともに、超音波プローブ1の被検体Pの体表に対する傾きに関する情報を取得することができる。   The signal processing unit 43 of the acquisition device 4 uses the offset information shown in FIG. 9B to obtain 3 for the body surface of the subject P of the ultrasonic probe 1 from the acquired position (coordinates) of the sensor group 41. Dimensional position information can be acquired. That is, the signal processing unit 43 can acquire information regarding the inclination of the ultrasonic probe 1 with respect to the body surface of the subject P as well as the position of the ultrasonic probe 1 with respect to the body surface of the subject P.

位置合わせ部18は、取得装置4が取得した位置情報に基づいて、例えば、図10の(A)に示すように、被検体PのROIを含むX線CTボリュームデータにおいて、指標画像と略同一の断面を特定する。例えば、位置合わせ部18は、X線CTボリュームデータに付帯情報として対応付けられていた「被検体PのX線CT撮影時における体位」と、「X線CT装置の座標系に関する情報」とを取得する。そして、位置合わせ部18は、付帯情報と取得装置4が取得した位置情報とから、指標画像と略同一の断面をX線CTボリュームデータにて特定する。   Based on the position information acquired by the acquisition device 4, the alignment unit 18 is substantially the same as the index image in the X-ray CT volume data including the ROI of the subject P, for example, as shown in FIG. Identify the cross-section. For example, the alignment unit 18 associates “the position of the subject P at the time of X-ray CT imaging” associated with the X-ray CT volume data as the incidental information and “information about the coordinate system of the X-ray CT apparatus”. get. And the alignment part 18 specifies the cross section substantially the same as an index image with X-ray CT volume data from incidental information and the positional information which the acquisition apparatus 4 acquired.

制御部19は、位置合わせ部18が特定した断面によりX線CTボリュームデータを切断したMPR画像を画像生成部14に生成させる。更に、制御部19は、図10の(B)に示すように、MPR画像と指標画像との重畳画像を画像生成部14に生成させ、重畳画像をモニタ2に表示させる。   The control unit 19 causes the image generation unit 14 to generate an MPR image obtained by cutting the X-ray CT volume data with the cross section specified by the alignment unit 18. Further, as shown in FIG. 10B, the control unit 19 causes the image generation unit 14 to generate a superimposed image of the MPR image and the index image and causes the monitor 2 to display the superimposed image.

ここで、第2表示形態において、制御部19は、図10の(B)に示す重畳画像と、図8の(A)に示す「差分画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像」とを並列表示させても良い(図10の(C)を参照)。   Here, in the second display form, the control unit 19 corresponds to the superimposed image shown in FIG. 10B and the ultrasonic image data used for generating the difference image shown in FIG. The “ultrasonic image” may be displayed in parallel (see FIG. 10C).

上記した表示形態は、操作者により選択され、制御部19は、選択された表示形態に応じて、表示制御を行なう。   The display form described above is selected by the operator, and the control unit 19 performs display control according to the selected display form.

なお、本実施形態は、取得装置4を用いることなく、位置合わせ部18が位置合わせ処理を行なっても良い。例えば、位置合わせ部18は、第1データ又は第2データに該当する超音波画像と、自装置以外の医用画像診断装置が生成した3次元医用画像との位置合わせ処理を、従来マルチモダリティの画像間での位置合わせに用いられる画像均一比(Ratio image uniformity)、相互情報量(Mutual Information)等の指標を算出することで行なっても良い。   In the present embodiment, the alignment unit 18 may perform the alignment process without using the acquisition device 4. For example, the alignment unit 18 performs an alignment process between an ultrasound image corresponding to the first data or the second data and a three-dimensional medical image generated by a medical image diagnostic apparatus other than its own apparatus. This may be performed by calculating indices such as an image uniformity ratio (Mutual Information) and the like that are used for alignment between the images.

また、本実施形態は、取得装置4及び位置合わせ部18の処理を用いずに、操作者が指標画像(又は、指標画像の生成に用いられた超音波画像データ等)と同一断面となる断面を、3次元医用画像のMPR画像を参照して、目視により位置合わせ処理を行なう場合であっても良い。   In the present embodiment, a cross section in which the operator has the same cross section as the index image (or ultrasonic image data used for generating the index image) without using the processing of the acquisition device 4 and the alignment unit 18. Alternatively, the alignment process may be performed visually with reference to the MPR image of the three-dimensional medical image.

次に、図11を用いて、第1の実施形態に係る超音波診断装置の処理について説明する。図11は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、BモードスキャンによりROIが設定された後にマイクロカプセルが注入され、更に、図10の(C)を用いて説明した第2表示形態が選択された場合について説明する。   Next, processing of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart for explaining processing of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. In the following, a case will be described in which the microcapsule is injected after the ROI is set by the B-mode scan and the second display form described with reference to FIG. 10C is selected.

図11に示すように、第1の実施形態に係る超音波診断装置の制御部19は、ROI内の平均輝度値が閾値を越えたか否かを判定する(ステップS101)。ここで、閾値を越えない場合(ステップS101否定)、制御部19は、閾値を越えるまで待機する。   As shown in FIG. 11, the control unit 19 of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment determines whether or not the average luminance value in the ROI exceeds a threshold value (step S101). If the threshold is not exceeded (No at Step S101), the control unit 19 waits until the threshold is exceeded.

一方、閾値を越えた場合(ステップS101肯定)、制御部19を介した送受信部11の制御により、超音波プローブ1は、高音圧照射を行なう(ステップS102)。そして、輝度差算出部17aは、照射前後のBモードデータ間の輝度値の差分値を算出する(ステップS103)。   On the other hand, when the threshold value is exceeded (Yes at Step S101), the ultrasonic probe 1 performs high sound pressure irradiation under the control of the transmission / reception unit 11 via the control unit 19 (Step S102). And the brightness | luminance difference calculation part 17a calculates the difference value of the brightness | luminance value between B mode data before and behind irradiation (step S103).

続いて、乗算部17bは、差分値に係数を乗算することで乗算値を算出し(ステップS104)、加算部17cは、ステップS104で算出された乗算値と累積データ17gに格納されている乗算値とを加算して加算値を算出する(ステップS105)。なお、最初にステップS105の処理を行なう場合、加算部17cは、ステップS104で算出された乗算値をそのまま累積データ17gに格納する。   Subsequently, the multiplication unit 17b calculates a multiplication value by multiplying the difference value by a coefficient (step S104), and the addition unit 17c multiplies the multiplication value calculated in step S104 and the multiplication data stored in the accumulated data 17g. The added value is calculated by adding the values (step S105). In addition, when performing the process of step S105 initially, the addition part 17c stores the multiplication value calculated by step S104 as it is in the accumulation data 17g.

その後、制御部19は、高音圧照射終了の要求を受け付けたか否かを判定する(ステップS106)。ここで、照射終了でない場合(ステップS106否定)、制御部19は、ステップS101に戻って、ROI内の平均輝度値と閾値との比較判定処理を行なう。   Thereafter, the control unit 19 determines whether or not a request for termination of high sound pressure irradiation has been received (step S106). Here, when the irradiation is not finished (No at Step S106), the control unit 19 returns to Step S101 and performs a comparison determination process between the average luminance value in the ROI and the threshold value.

一方、照射終了である場合(ステップS106肯定)、制御部19の制御により、座標変換部17dは、累積データ17gのデータを座標変換し(ステップS107)、カラーマップ変換部17eは、座標変換されたデータをRGB変換する(ステップS108)。これにより、指標画像生成部17は、指標画像である差分画像(分布画像)を生成する。   On the other hand, when the irradiation is completed (Yes at Step S106), the coordinate conversion unit 17d performs coordinate conversion of the data of the accumulated data 17g (Step S107) and the color map conversion unit 17e is coordinate-converted by the control of the control unit 19. The converted data is converted to RGB (step S108). Thereby, the index image generation unit 17 generates a difference image (distribution image) that is an index image.

そして、位置合わせ部18は、取得装置4が取得した超音波プローブ1の位置情報に基づいて、差分画像とX線CTボリュームデータとの位置合わせを行ない(ステップS109)、画像生成部14は、指標画像(差分画像)とX線CTボリュームデータのMPR画像との重畳画像を生成する(ステップS110)。   Then, the alignment unit 18 aligns the difference image and the X-ray CT volume data based on the position information of the ultrasonic probe 1 acquired by the acquisition device 4 (step S109), and the image generation unit 14 A superimposed image of the index image (difference image) and the MPR image of the X-ray CT volume data is generated (step S110).

そして、モニタ2は、制御部19の制御の下、重畳画像と超音波画像(指標画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像)とを並列表示し(ステップS111)、処理を終了する。   Then, the monitor 2 displays the superimposed image and the ultrasound image (ultrasound image corresponding to the ultrasound image data used for generating the index image) in parallel under the control of the control unit 19 (step S111). The process ends.

上述してきたように、第1の実施形態では、高音圧照射前後の画像データ間の比較に基づいた指標値としての「輝度値の差分値」を用いた指標画像(差分画像)を生成表示する。指標画像は、薬剤が放出された分布を示す分布画像となる。従って、操作者は、指標画像を参照することで、超音波を用いたドラッグデリバリシステムにおいて、放出した薬剤の分布を定量的に把握させることができる。   As described above, in the first embodiment, an index image (difference image) using “difference value of luminance value” as an index value based on comparison between image data before and after high sound pressure irradiation is generated and displayed. . The index image is a distribution image indicating a distribution in which the medicine is released. Therefore, the operator can quantitatively grasp the distribution of the released drug in the drug delivery system using ultrasonic waves by referring to the index image.

また、指標画像を参照することで、操作者は、従来よりも薬剤投与を正確にコントロールすることができる。その結果、第1の実施形態では、患者(被検体P)のQOL(Quality Of Life)向上や、薬剤コストの低減を図ることができる。   Further, by referring to the index image, the operator can control the drug administration more accurately than before. As a result, in the first embodiment, it is possible to improve the quality of life (QOL) of the patient (subject P) and reduce the drug cost.

また、第1の実施形態では、治療に用いるマイクロカプセルの特性に応じた係数を用いるので、薬剤が放出された分布をより正確に示す指標画像を生成することができる。また、第1の実施形態では、同一部位に対して複数回高圧照射が行なわれる場合に、差分値や乗算値の加算値を用いて指標画像を生成するので、時系列に沿って繰り返される薬剤投与の状況を網羅した指標画像を生成することができる。   In the first embodiment, since a coefficient corresponding to the characteristics of the microcapsule used for treatment is used, it is possible to generate an index image that more accurately indicates the distribution of the drug released. Further, in the first embodiment, when high-pressure irradiation is performed a plurality of times on the same site, an index image is generated using an addition value of a difference value or a multiplication value. Therefore, a medicine that is repeated in time series An index image that covers the state of administration can be generated.

また、第1の実施形態では、超音波画像や、他のモダリティで生成されたボリュームデータの2次元画像を指標画像と表示するので、操作者は、放出した薬剤の分布を容易に把握することができる。   In the first embodiment, since an ultrasonic image or a two-dimensional image of volume data generated by another modality is displayed as an index image, the operator can easily grasp the distribution of the released medicine. Can do.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、例えば腫瘍部位の1断面である所定部位に対して高音圧照射が行なわれる場合について説明した。しかし、治療対象となる部位は、3次元的に拡がる3次元領域である。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, for example, a case where high sound pressure irradiation is performed on a predetermined site that is one cross section of a tumor site has been described. However, the site to be treated is a three-dimensional region that expands three-dimensionally.

従って、超音波を用いたDDSでは、腫瘍部位の複数断面である複数の所定部位に対して高音圧照射が、例えば、超音波プローブ1を傾けながら、又は、移動させながら行なわれる。第2の実施形態では、複数の所定部位に対して高音圧を有する超音波が照射される場合の処理について、図12及び図13を用いて説明する。図12及び図13は、第2の実施形態に係る超音波診断装置を説明するための図である。   Therefore, in DDS using ultrasonic waves, high sound pressure irradiation is performed on a plurality of predetermined sites that are a plurality of cross sections of a tumor site, for example, while the ultrasonic probe 1 is tilted or moved. In the second embodiment, processing when ultrasonic waves having high sound pressure are irradiated to a plurality of predetermined sites will be described with reference to FIGS. 12 and 13. 12 and 13 are diagrams for explaining the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment.

第2の実施形態に係る超音波診断装置は、図1を用いて説明した第1の実施形態に係る超音波診断装置と同様の構成となる。しかし、第2の実施形態に係る指標画像生成部17は、複数の所定部位に対して所定音圧を有する超音波が照射された場合、当該複数の所定部位それぞれの指標画像(差分画像)を生成する。例えば、図12の(A)に示すように、操作者が被検体Pの体表において超音波プローブ1をずらしながら腫瘍部位の3つの異なる断面に対して高音圧照射を行なうとする。   The ultrasound diagnostic apparatus according to the second embodiment has the same configuration as the ultrasound diagnostic apparatus according to the first embodiment described with reference to FIG. However, when the index image generation unit 17 according to the second embodiment is irradiated with ultrasonic waves having a predetermined sound pressure with respect to a plurality of predetermined sites, the index images (difference images) of the plurality of predetermined sites are displayed. Generate. For example, as shown in FIG. 12A, it is assumed that the operator performs high sound pressure irradiation on three different sections of the tumor site while shifting the ultrasonic probe 1 on the body surface of the subject P.

この場合、指標画像生成部17は、例えば、第1の実施形態で説明したように、差分値、乗算値及び加算値を算出することで、図12の(B)に示すように、3つの異なる照射断面それぞれの3つの指標画像(指標画像a、指標画像b、指標画像c)を時系列に沿って順次生成する。   In this case, for example, as described in the first embodiment, the index image generation unit 17 calculates the difference value, the multiplication value, and the addition value, and thereby, as illustrated in FIG. Three index images (an index image a, an index image b, and an index image c) for each of different irradiation sections are sequentially generated along a time series.

複数の指標画像が生成された場合、制御部19は、第1の実施形態に係る第1表示形態と同様に、複数の所定部位それぞれの指標画像と、当該複数の所定部位それぞれの指標画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像それぞれとをモニタ2に並列表示、又は、重畳表示させる。   When a plurality of index images are generated, the control unit 19 determines the index images of the plurality of predetermined parts and the index images of the plurality of predetermined parts as in the first display form according to the first embodiment. The ultrasonic images corresponding to the ultrasonic image data used for generation are displayed in parallel or superimposed on the monitor 2.

例えば、制御部19は、図12の(C)に示すように、指標画像aと指標画像aの生成に用いられた超音波画像データの走査断面と同一断面のBモード画像との重畳画像Aを表示させる。また、制御部19は、図12の(C)に示すように、指標画像bと指標画像bの生成に用いられた超音波画像データの走査断面と同一断面のBモード画像との重畳画像Bを表示させる。制御部19は、図12の(C)に示すように、指標画像cと指標画像cの生成に用いられた超音波画像データの走査断面と同一断面のBモード画像との重畳画像Cを表示させる。   For example, as shown in FIG. 12C, the control unit 19 superimposes the index image a and the superposed image A of the scanning section of the ultrasound image data used for generating the index image a and the B-mode image having the same section. Is displayed. Further, as shown in FIG. 12C, the control unit 19 superimposes the index image b and the superposed image B of the scanning section of the ultrasound image data used to generate the index image b and the B-mode image of the same section. Is displayed. As shown in FIG. 12C, the control unit 19 displays a superimposed image C of the index image c and the scanning section of the ultrasound image data used to generate the index image c and the B-mode image of the same section. Let

なお、図12の(C)に示す重畳画像A〜Cは、並列表示される場合であっても良いし、動画表示される場合であっても良い。また、制御部19は、指標画像と指標画像の走査断面と同一断面のBモード画像とを並列表示させる場合であっても良い。   Note that the superimposed images A to C illustrated in FIG. 12C may be displayed in parallel or may be displayed as a moving image. The control unit 19 may display the index image and the B-mode image having the same cross section as the scanning section of the index image in parallel.

或いは、複数の差分画像とともに表示される画像は、3次元医用画像(ボリュームデータ)である場合であっても良い。かかる場合、制御部19は、取得装置4及び位置合わせ部18と協同することで、表示制御を行なう。   Alternatively, the image displayed together with the plurality of difference images may be a three-dimensional medical image (volume data). In such a case, the control unit 19 performs display control in cooperation with the acquisition device 4 and the alignment unit 18.

すなわち、取得装置4は、第1の実施形態と同様に、所定音圧を有する超音波送信時の超音波プローブ1の位置情報を取得する。そして、位置合わせ部18は、第1の実施形態と同様に、取得装置4が取得した位置情報に基づいて、複数の所定部位を含む3次元医用画像と複数の所定部位それぞれの指標画像との位置合わせを行なう。   That is, the acquisition device 4 acquires the position information of the ultrasonic probe 1 at the time of ultrasonic transmission having a predetermined sound pressure, as in the first embodiment. Then, as in the first embodiment, the alignment unit 18 calculates a three-dimensional medical image including a plurality of predetermined regions and an index image of each of the predetermined regions based on the position information acquired by the acquisition device 4. Perform alignment.

そして、制御部19は、位置合わせ部18による位置合わせ処理結果に基づいて、3次元医用画像(ボリュームデータ)に複数の所定部位それぞれの指標画像を重畳した3次元画像から生成された2次元画像をモニタ2に表示させる。なお、位置合わせ処理は、第1の実施形態で説明したように、取得装置4及び位置合わせ部18により行なわれる場合であっても良いし、位置合わせ部18の単独処理により行なわれる場合であっても良いし、操作者により行なわれる場合であっても良い。   Then, the control unit 19 generates a two-dimensional image generated from a three-dimensional image obtained by superimposing index images of a plurality of predetermined parts on a three-dimensional medical image (volume data) based on the alignment processing result by the alignment unit 18. Is displayed on the monitor 2. The alignment process may be performed by the acquisition device 4 and the alignment unit 18 as described in the first embodiment, or may be performed by a single process of the alignment unit 18. Alternatively, it may be performed by an operator.

ボリュームデータが、指標画像を生成した超音波診断装置が生成したボリュームデータ(超音波ボリュームデータ)である場合、制御部19は、以下の表示制御を行なう。例えば、画像生成部14は、位置合わせ処理結果に基づいて、図13の(A)に示すように、指標画像a〜c(図12の(B)を参照)それぞれを、超音波ボリュームデータ内に配置する。これにより、画像生成部14は、指標画像a〜cから構成される3次元指標画像101と超音波ボリュームデータとのボリュームデータ200を生成する。   When the volume data is volume data (ultrasonic volume data) generated by the ultrasonic diagnostic apparatus that generated the index image, the control unit 19 performs the following display control. For example, based on the result of the alignment process, the image generation unit 14 converts each of the index images a to c (see FIG. 12B) in the ultrasound volume data as illustrated in FIG. To place. Thereby, the image generation part 14 produces | generates the volume data 200 of the three-dimensional index image 101 comprised from index image ac and ultrasonic volume data.

そして、画像生成部14は、図13の(A)に示すように、ボリュームデータ200をボリュームレンダリング処理することでVR画像を生成する。制御部19は、VR画像をモニタ2に表示させる。   Then, as illustrated in FIG. 13A, the image generation unit 14 generates a VR image by performing volume rendering processing on the volume data 200. The control unit 19 displays the VR image on the monitor 2.

或いは、ボリュームデータが、指標画像を生成した超音波診断装置以外の医用画像診断装置が生成したボリュームデータ(X線CTボリュームデータやMRIボリュームデータ)である場合、制御部19は、以下の表示制御を行なう。例えば、画像生成部14は、位置合わせ処理結果に基づいて、図13の(B)に示すように、指標画像a〜c(図12の(B)を参照)それぞれを、X線CTボリュームデータ内に配置する。これにより、画像生成部14は、指標画像a〜cから構成される3次元指標画像101とX線CTボリュームデータとのボリュームデータ300を生成する。   Alternatively, when the volume data is volume data (X-ray CT volume data or MRI volume data) generated by a medical image diagnostic apparatus other than the ultrasonic diagnostic apparatus that generated the index image, the control unit 19 performs the following display control. To do. For example, the image generation unit 14 converts each of the index images a to c (see FIG. 12B) based on the alignment processing result into X-ray CT volume data as shown in FIG. Place in. Thereby, the image generation unit 14 generates volume data 300 of the three-dimensional index image 101 composed of the index images a to c and the X-ray CT volume data.

そして、画像生成部14は、図13の(B)に示すように、ボリュームデータ300をボリュームレンダリング処理することでVR画像を生成する。制御部19は、VR画像をモニタ2に表示させる。   Then, as shown in FIG. 13B, the image generation unit 14 generates a VR image by performing volume rendering processing on the volume data 300. The control unit 19 displays the VR image on the monitor 2.

なお、制御部19は、画像生成部14にボリュームデータ200やボリュームデータ300からMPR画像を生成させ、当該MPR画像をモニタ2に表示させても良い。かかる場合のMPR画像は、例えば、指標画像aの断面によるMPR画像であっても良いし、例えば、指標画像bと直交する断面によるMPR画像であっても良い。   Note that the control unit 19 may cause the image generation unit 14 to generate an MPR image from the volume data 200 and the volume data 300 and display the MPR image on the monitor 2. The MPR image in this case may be, for example, an MPR image with a cross section of the index image a, or may be an MPR image with a cross section orthogonal to the index image b, for example.

上述してきたように、第2の実施形態では、異なる部位に対して高音圧照射が時系列に沿って順次行なわれる場合であっても、薬剤放出の分布を把握することができる。   As described above, in the second embodiment, it is possible to grasp the distribution of drug release even when high sound pressure irradiation is sequentially performed on different parts in time series.

なお、上記の第1の実施形態及び第2の実施形態では、指標画像の生成処理及び表示制御処理がリアルタイムで実行される場合について説明した。しかし、第1の実施形態及び第2の実施形態で説明した指標画像の生成処理及び表示制御処理は、薬物治療終了後に実行される場合であっても良い。   In the first and second embodiments, the case where the index image generation process and the display control process are executed in real time has been described. However, the index image generation process and the display control process described in the first embodiment and the second embodiment may be executed after the end of the drug treatment.

また、上記の第1の実施形態及び第2の実施形態では、高音圧照射が所定の走査断面において実行される場合について説明した。しかし、第1の実施形態及び第2の実施形態で説明した指標画像の生成処理及び表示制御処理は、高音圧照射が所定の3次元走査空間において実行される場合であっても良い。かかる場合、指標画像は、3次元指標画像となり、制御部19は、3次元指標画像のMPR画像やVR画像と、3次元医用画像のMPR画像やVR画像とを表示させる。   Further, in the first embodiment and the second embodiment described above, the case where high sound pressure irradiation is performed in a predetermined scanning section has been described. However, the index image generation processing and display control processing described in the first embodiment and the second embodiment may be performed when high sound pressure irradiation is performed in a predetermined three-dimensional scanning space. In this case, the index image is a three-dimensional index image, and the control unit 19 displays the MPR image or VR image of the three-dimensional index image and the MPR image or VR image of the three-dimensional medical image.

また、上記の第1の実施形態及び第2の実施形態に係る超音波診断装置が実行する画像処理方法は、あらかじめ用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。   The image processing method executed by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment and the second embodiment described above is executed by executing a prepared image processing program on a computer such as a personal computer or a workstation. Can be realized. This image processing program can be distributed via a network such as the Internet. The program can also be executed by being recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, and a DVD and being read from the recording medium by the computer.

以上、説明したとおり、第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、超音波を用いたドラッグデリバリシステムにおいて、放出した薬剤の分布を定量的に把握させることができる。   As described above, according to the first embodiment and the second embodiment, the distribution of the released drug can be quantitatively grasped in the drug delivery system using ultrasonic waves.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1 超音波プローブ
2 モニタ
3 入力装置
4 取得装置
41 センサ群
42 トランスミッター
43 信号処理部
5 外部装置
10 装置本体
11 送受信部
12 Bモード処理部
13 ドプラ処理部
14 画像生成部
15 画像メモリ
16 内部記憶部
17 指標画像生成部
17a 輝度差算出部
17b 乗算部
17c 加算部
17d 座標変換部
17e カラーマップ変換部
17f 係数データ
17g 累積データ
18 位置合わせ部
19 制御部
20 インターフェース部
100 ネットワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic probe 2 Monitor 3 Input apparatus 4 Acquisition apparatus 41 Sensor group 42 Transmitter 43 Signal processing part 5 External apparatus 10 Apparatus main body 11 Transmission / reception part 12 B mode processing part 13 Doppler processing part 14 Image generation part 15 Image memory 16 Internal memory part 17 index image generation unit 17a luminance difference calculation unit 17b multiplication unit 17c addition unit 17d coordinate conversion unit 17e color map conversion unit 17f coefficient data 17g accumulated data 18 alignment unit 19 control unit 20 interface unit 100 network

Claims (10)

微小担体が注入された被検体の所定部位に対して、前記微小担体を崩壊可能な所定音圧を有する超音波を照射する前及び当該所定音圧を有する超音波を照射した後に生成された超音波画像データである第1データ及び第2データの比較に基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて指標画像を生成する指標画像生成部と、
前記指標画像を所定の表示部に表示させる制御部と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
Ultrasound generated before and after irradiating an ultrasonic wave having a predetermined sound pressure with respect to a predetermined part of a subject into which the microcarrier has been injected. An index image generation unit that calculates an index value based on comparison between the first data and the second data that are sound wave image data, and generates an index image based on the calculated index value;
A control unit for displaying the index image on a predetermined display unit;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記指標画像生成部は、前記微小担体の特性に基づく係数と、前記指標値とに応じて定めた色調に基づいて前記指標画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。   2. The ultrasonic diagnosis according to claim 1, wherein the index image generation unit generates the index image based on a color based on a coefficient based on a characteristic of the microcarrier and the index value. apparatus. 同一の所定部位に対して前記所定音圧を有する超音波を複数回照射する場合であって、
前記指標画像生成部は、前記第1データと、前記複数回分の第2データそれぞれとの比較に基づいて算出した指標値を加算した値に応じて定めた色調に基づいて前記指標画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
In the case of irradiating the same predetermined site with the ultrasonic wave having the predetermined sound pressure a plurality of times,
The index image generation unit generates the index image based on a color tone determined according to a value obtained by adding index values calculated based on comparison between the first data and each of the plurality of second data. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
同一の所定部位に対して前記所定音圧を有する超音波を複数回照射する場合であって、
前記指標画像生成部は、前記第1データと、前記複数回分の第2データそれぞれとの比較に基づいて算出した指標値に前記係数を乗算し、当該乗算した値を加算した値に応じて定めた色調に基づいて前記指標画像を生成することを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。
In the case of irradiating the same predetermined site with the ultrasonic wave having the predetermined sound pressure a plurality of times,
The index image generating unit multiplies the index value calculated based on the comparison between the first data and each of the plurality of times of the second data by the coefficient, and determines according to a value obtained by adding the multiplied values. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the index image is generated based on the obtained color tone.
前記制御部は、前記指標画像と、当該指標画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像とを前記所定の表示部に並列表示、又は、重畳表示させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の超音波診断装置。   The control unit displays the index image and an ultrasound image corresponding to the ultrasound image data used to generate the index image in parallel or superimposed on the predetermined display unit. The ultrasonic diagnostic apparatus as described in any one of Claims 1-4. 前記所定音圧を有する超音波送信時の超音波プローブの位置情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した位置情報に基づいて、自装置以外の医用画像診断装置が生成した前記所定部位を含む3次元医用画像と前記指標画像との位置合わせを行なう位置合わせ部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記位置合わせ部による位置合わせ処理結果に基づいて、前記指標画像と、当該指標画像の生成に用いられた超音波画像データの走査断面と略同一となる断面により前記3次元医用画像から生成された2次元医用画像とを前記所定の表示部に並列表示、又は、重畳表示させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の超音波診断装置。
An acquisition unit that acquires position information of an ultrasonic probe at the time of ultrasonic transmission having the predetermined sound pressure;
An alignment unit that performs alignment between the index image and the three-dimensional medical image including the predetermined part generated by the medical image diagnostic apparatus other than the own apparatus based on the positional information acquired by the acquisition unit;
Further comprising
Based on the alignment processing result by the alignment unit, the control unit uses the index image and the cross section that is substantially the same as the scanning cross section of the ultrasound image data used to generate the index image. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a two-dimensional medical image generated from an image is displayed in parallel or superimposed on the predetermined display unit.
前記指標画像生成部は、複数の所定部位に対して前記所定音圧を有する超音波が照射された場合、当該複数の所定部位それぞれの指標画像を生成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の超音波診断装置。   The index image generation unit generates an index image of each of the plurality of predetermined portions when an ultrasonic wave having the predetermined sound pressure is irradiated to the plurality of predetermined portions. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of the above. 前記制御部は、前記複数の所定部位それぞれの指標画像と、当該複数の所定部位それぞれの指標画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像それぞれとを前記所定の表示部に並列表示、又は、重畳表示させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の超音波診断装置。   The control unit displays the index image of each of the plurality of predetermined sites and each of the ultrasound images corresponding to the ultrasound image data used to generate the index images of the plurality of predetermined sites on the predetermined display unit. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein parallel display or superimposed display is performed. 前記所定音圧を有する超音波送信時の超音波プローブの位置情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した位置情報に基づいて、前記複数の所定部位を含む3次元医用画像と前記複数の所定部位それぞれの指標画像との位置合わせを行なう位置合わせ部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記位置合わせ部による位置合わせ処理結果に基づいて、前記3次元医用画像に前記複数の所定部位それぞれの指標画像を重畳した3次元画像から生成された2次元画像を前記所定の表示部に表示させることを特徴とする請求項7に記載の超音波診断装置。
An acquisition unit that acquires position information of an ultrasonic probe at the time of ultrasonic transmission having the predetermined sound pressure;
An alignment unit that performs alignment between the three-dimensional medical image including the plurality of predetermined regions and the index images of the plurality of predetermined regions, based on the position information acquired by the acquisition unit;
Further comprising
The control unit generates a two-dimensional image generated from a three-dimensional image obtained by superimposing an index image of each of the plurality of predetermined parts on the three-dimensional medical image based on the alignment processing result by the alignment unit. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 7, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is displayed on a display unit.
微小担体が注入された被検体の所定部位に対して、前記微小担体を崩壊可能な所定音圧を有する超音波を照射する前及び当該所定音圧を有する超音波を照射した後に生成された超音波画像データである第1データ及び第2データの比較に基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて指標画像を生成する指標画像生成手順と、
前記指標画像を所定の表示部に表示させる制御手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
Ultrasound generated before and after irradiating an ultrasonic wave having a predetermined sound pressure with respect to a predetermined part of a subject into which the microcarrier has been injected. An index image generation procedure for calculating an index value based on a comparison between the first data and the second data, which are sound wave image data, and generating an index image based on the calculated index value;
A control procedure for displaying the index image on a predetermined display unit;
An image processing program for causing a computer to execute.
JP2011142247A 2011-06-27 2011-06-27 Ultrasonic diagnosis device and image processing program Withdrawn JP2013005994A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011142247A JP2013005994A (en) 2011-06-27 2011-06-27 Ultrasonic diagnosis device and image processing program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011142247A JP2013005994A (en) 2011-06-27 2011-06-27 Ultrasonic diagnosis device and image processing program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013005994A true JP2013005994A (en) 2013-01-10

Family

ID=47673896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011142247A Withdrawn JP2013005994A (en) 2011-06-27 2011-06-27 Ultrasonic diagnosis device and image processing program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013005994A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014195581A (en) * 2013-03-29 2014-10-16 オリンパス株式会社 Ultrasonic treatment apparatus
KR101563498B1 (en) 2013-05-02 2015-10-27 삼성메디슨 주식회사 Ultrasound system and method for providing change information of target object
US10456114B2 (en) 2014-03-12 2019-10-29 Samsung Medison Co., Ltd. Method and ultrasound apparatus for displaying diffusion boundary of medicine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014195581A (en) * 2013-03-29 2014-10-16 オリンパス株式会社 Ultrasonic treatment apparatus
KR101563498B1 (en) 2013-05-02 2015-10-27 삼성메디슨 주식회사 Ultrasound system and method for providing change information of target object
US9713460B2 (en) 2013-05-02 2017-07-25 Samsung Medison Co., Ltd. Ultrasound system and method for providing change information of target object
US10456114B2 (en) 2014-03-12 2019-10-29 Samsung Medison Co., Ltd. Method and ultrasound apparatus for displaying diffusion boundary of medicine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5230589B2 (en) Ultrasonic device, ultrasonic imaging program, and ultrasonic imaging method
JP6081299B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP6274421B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program therefor
JP6615603B2 (en) Medical image diagnostic apparatus and medical image diagnostic program
WO2014129425A1 (en) Ultrasonic diagnostic device and medical image processing device
JP6073563B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, image processing apparatus, and image processing program
JP6109556B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and image processing program
JP6125380B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, medical image processing apparatus, and image processing program
JP6382050B2 (en) Medical image diagnostic apparatus, image processing apparatus, image processing method, and image processing program
JP6073743B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and image processing program
JP5689591B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image processing program
JP5689678B2 (en) Ultrasonic device
WO2013146716A1 (en) Ultrasonic diagnostic equipment, image processing apparatus, and image processing method
JP2012030053A (en) Ultrasound diagnosis apparatus, image processing apparatus and image processing method
JP6305773B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, image processing apparatus, and program
JP6176818B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and coordinate conversion program
JP2013118998A (en) Medical image diagnosis device, ultrasound diagnostic apparatus and program
US20150105658A1 (en) Ultrasonic imaging apparatus and control method thereof
JP2013005994A (en) Ultrasonic diagnosis device and image processing program
JP2013158348A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and image processing program
JP2013143978A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP6334013B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2019195447A (en) Ultrasound diagnosis apparatus and medical information processing program
JP2014239841A (en) Ultrasonic diagnostic equipment, medical image processor, and control program
JP2012125297A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, image processor, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140902