JP2013146454A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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茂 穐山
Yasushi Kiwada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of reducing a burden of an operator.SOLUTION: An ultrasonic diagnostic apparatus includes: an ultrasonic probe 10 having a transducer 11 for transmitting/receiving an ultrasonic wave with respect to a test object P, and a swinging part 12 for swinging the transducer 11; a transmission/reception unit 20 that drives the transducer 11 to perform an ultrasonic scan for the test object P; an image data generation unit 31 that generates ultrasonic image data on the basis of a reception signal from the transmission/reception unit 20; a position detector 40 that detects a position and an angle of the ultrasonic probe 10; and a position data generation unit 41 that generates, on the basis of the position and the angle, first position data for volume data of 3D image data to be generated when assuming that the transducer 11 swings. When at least a part of a region of interest set in the volume data is included in the first position data, the ultrasonic diagnostic apparatus causes the transducer 11 to swing.

Description

本発明の実施形態は、画像診断装置から得られる画像データを表示させて診断を行う超音波診断装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an ultrasound diagnostic apparatus that performs diagnosis by displaying image data obtained from an image diagnostic apparatus.

超音波診断装置は、被検体に対して超音波を走査し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波の受信信号に基づき被検体のその走査面を示す超音波画像データを生成してモニタ上に表示するものである。   The ultrasound diagnostic apparatus scans the subject with ultrasound and generates ultrasound image data indicating the scanning surface of the subject based on the received signal of the reflected wave caused by the difference in acoustic impedance of the subject tissue. It is displayed on the monitor.

この超音波診断装置による診断方法は、磁気共鳴診断装置(MRI装置)やX線CT装置などの画像診断装置に比べ、ベッドサイドで超音波プローブを被検体の体表に接触させる操作で、モニタにリアルタイムに超音波画像データを表示することができ、且つ、安全性が高いことから、心臓、血管、腹部、泌尿器などの診断に広く用いられている。   This diagnostic method using an ultrasonic diagnostic apparatus is an operation in which an ultrasonic probe is brought into contact with the body surface of a subject at the bedside as compared with an image diagnostic apparatus such as a magnetic resonance diagnostic apparatus (MRI apparatus) or an X-ray CT apparatus. Since ultrasonic image data can be displayed in real time and is highly safe, it is widely used for diagnosis of the heart, blood vessels, abdomen, urinary organs and the like.

しかしながら、超音波画像データは、MRI装置やX線CT装置などの画像診断装置に比べて画質が劣る問題がある。このため、画像診断装置から得られた被検体の3次元画像データから被検体の超音波走査面と同一断面の2次元画像データを生成し、生成した2次元画像データ及び超音波画像データをモニタに表示させて診断や治療に利用する方法が知られている。   However, ultrasonic image data has a problem that the image quality is inferior to that of an image diagnostic apparatus such as an MRI apparatus or an X-ray CT apparatus. Therefore, two-dimensional image data having the same cross section as the ultrasonic scanning surface of the subject is generated from the three-dimensional image data of the subject obtained from the image diagnostic apparatus, and the generated two-dimensional image data and ultrasonic image data are monitored. There are known methods for displaying them on the screen and using them for diagnosis and treatment.

特開2002−112998号公報JP 2002-112998 A

しかしながら、モニタに超音波画像データ及び2次元画像データが表示されると、超音波プローブの位置や角度の目視による確認及び超音波画像データに関心領域が含まれているか否かの観察に加えて2次元画像データに関心領域が含まれているかを観察し、関心領域が含まれていない場合には超音波プローブの位置や角度を確かめて操作する必要があるため、操作者の負担が増大している。   However, when ultrasonic image data and two-dimensional image data are displayed on the monitor, in addition to visual confirmation of the position and angle of the ultrasonic probe and observation of whether or not the region of interest is included in the ultrasonic image data. It is necessary to observe whether or not the region of interest is included in the two-dimensional image data. If the region of interest is not included, it is necessary to check the position and angle of the ultrasonic probe and operate it, which increases the burden on the operator. ing.

実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、操作者の負担を軽減することができる超音波診断装置を提供することを目的とする。   The embodiment has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can reduce a burden on an operator.

上記問題を解決するために、実施形態の超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受波を行う振動子部、並びにこの振動子部を揺動及び停止する揺動部を有する超音波プローブと、前記振動子部を駆動して超音波走査を行う送受信部と、前記送受信部からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成部と、前記超音波プローブの位置及び角度を検出する位置検出器と、前記位置検出器で検出された位置及び角度に基づいて、前記振動子部の揺動を仮想したときの3次元画像データ領域の、外部の画像診断装置から得られる前記被検体のボリュームデータに対する位置を示す第1の位置データを生成する位置データ生成部と、前記ボリュームデータに予め設定された関心領域の少なくとも一部が前記第1の位置データの領域に含まれている場合、前記揺動部を駆動制御して前記振動子部を揺動させる揺動制御部とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problem, an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment includes an oscillator unit that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject, and an oscillation unit that oscillates and stops the transducer unit. The position and angle of the ultrasonic probe, the transmission / reception unit that drives the transducer unit to perform ultrasonic scanning, the image data generation unit that generates image data based on the reception signal from the transmission / reception unit, and the position and angle of the ultrasonic probe The position detector to be detected, and the three-dimensional image data region obtained from an external image diagnostic device when virtual oscillation of the vibrator unit is obtained based on the position and angle detected by the position detector. A position data generation unit that generates first position data indicating a position of the subject with respect to the volume data, and at least a part of a region of interest preset in the volume data is in the first position data area. If are rare, characterized in that a swing control unit for oscillating the oscillator portion of the swing unit controls and drives.

実施形態に係る超音波診断装置の実施例の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the Example of the ultrasound diagnosing device which concerns on embodiment. 実施形態に係る超音波プローブの構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the ultrasonic probe which concerns on embodiment. 実施形態に係る画像データ記憶部に保存されたボリュームデータの一例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of volume data stored in an image data storage unit according to the embodiment. 実施形態に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the ultrasonic diagnosing device which concerns on embodiment. 実施形態に係るモニタに表示されたBモード画像データ及び断層像データの画面、この画面が表示されたときの超音波プローブの位置及び角度、並びに振動子部の揺動角度の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a screen of B-mode image data and tomographic image data displayed on a monitor according to the embodiment, a position and an angle of an ultrasonic probe when the screen is displayed, and a swing angle of a transducer unit. 実施形態に係るモニタに表示された3次元画像データの画面、この画面が表示されたときの超音波プローブの位置及び角度、並びに振動子部の揺動角度の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a screen of three-dimensional image data displayed on a monitor according to the embodiment, a position and an angle of an ultrasonic probe when the screen is displayed, and a swing angle of a transducer unit. 実施形態に係るモニタに表示されたBモード画像データ及び参照画像データの画面、この画面が表示されたときの超音波プローブの位置及び角度、並びに振動子部の揺動角度の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a screen of B-mode image data and reference image data displayed on a monitor according to the embodiment, a position and an angle of an ultrasonic probe when the screen is displayed, and a swing angle of a transducer unit.

以下、図面を参照して実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図1は、実施形態に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。この超音波診断装置100は、被検体Pに対して超音波の送受波を行う振動子部11並びにこの振動子部11を揺動及び停止する揺動部12を有する超音波プローブ10と、超音波プローブ10の揺動部12を駆動制御する揺動制御部15と、超音波プローブ10の振動子部11を駆動して超音波走査を行う送受信部20と、送受信部20からの受信信号に基づいてBモードデータ等のデータを生成する信号処理部30とを備えている。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment. The ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes an ultrasonic probe 10 having a transducer unit 11 that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject P, and a swing unit 12 that swings and stops the transducer unit 11, An oscillation control unit 15 that drives and controls the oscillation unit 12 of the acoustic probe 10, a transmission / reception unit 20 that drives the transducer unit 11 of the ultrasonic probe 10 to perform ultrasonic scanning, and a reception signal from the transmission / reception unit 20 And a signal processing unit 30 for generating data such as B-mode data based on it.

また、超音波診断装置100は、信号処理部30で生成されたデータに基づいて超音波画像データを生成する画像データ生成部31と、超音波プローブ10の位置及び角度を検出する位置検出器40と、外部の画像診断装置である例えばX線CT装置110から得られたCT画像データに対する画像データ生成部31で生成される超音波画像データの位置を示す位置データを生成する位置データ生成部41と、CT画像データを処理する画像処理部50とを備えている。なお、CT画像データに代えてMRI装置から得られる画像データを用いるようにしてもよい。   The ultrasonic diagnostic apparatus 100 also includes an image data generation unit 31 that generates ultrasonic image data based on data generated by the signal processing unit 30, and a position detector 40 that detects the position and angle of the ultrasonic probe 10. A position data generating unit 41 that generates position data indicating the position of the ultrasonic image data generated by the image data generating unit 31 with respect to CT image data obtained from, for example, the X-ray CT apparatus 110 that is an external image diagnostic apparatus. And an image processing unit 50 for processing CT image data. Note that image data obtained from an MRI apparatus may be used instead of CT image data.

更に、超音波診断装置100は、画像データ生成部31で生成された超音波画像データや画像処理部50で処理されたCT画像データを表示する表示部60と、各コマンド信号の入力等を行う操作部70と、揺動制御部15、送受信部20、信号処理部30、画像データ生成部31、位置データ生成部41、画像処理部50、及び表示部60の各ユニットを制御するシステム制御部80とを備えている。   Furthermore, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 performs input of each command signal and the like with the display unit 60 that displays the ultrasonic image data generated by the image data generation unit 31 and the CT image data processed by the image processing unit 50. A system control unit that controls the operation unit 70, the swing control unit 15, the transmission / reception unit 20, the signal processing unit 30, the image data generation unit 31, the position data generation unit 41, the image processing unit 50, and the display unit 60. 80.

図2は、超音波プローブ10の構成の一例を示した図である。そして、図2(a)は超音波プローブ10の振動子部11を揺動する方向を示した図であり、図2(b)は図2(a)の超音波プローブ10を左側から見た図である。この超音波プローブ10は、被検体Pに対して超音波を送受波する振動子部11と、振動子部11を矢印R1及びR1方向とは反対方向である矢印R2方向に揺動可能に支持する揺動部12と、振動子部11及び揺動部12の外殻を成すプローブケース13とにより構成される。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the ultrasonic probe 10. FIG. 2A is a view showing a direction in which the transducer unit 11 of the ultrasonic probe 10 is swung, and FIG. 2B is a view of the ultrasonic probe 10 in FIG. FIG. The ultrasonic probe 10 supports a vibrator unit 11 that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject P, and the vibrator unit 11 is swingable in an arrow R2 direction that is opposite to the arrow R1 and R1 directions. And a probe case 13 that forms the outer shell of the oscillator 11 and the oscillator 12.

振動子部11は、揺動方向に直交する方向に配列された複数個(N個)の振動子を有し、送受信部20から出力される駆動信号により超音波を被検体P内に送波する。そして、被検体P内で反射した超音波を受波して受信信号に変換し、変換した受信信号を送受信部20に出力する。   The transducer unit 11 includes a plurality (N) of transducers arranged in a direction orthogonal to the swing direction, and transmits ultrasonic waves into the subject P by a drive signal output from the transmission / reception unit 20. To do. Then, the ultrasonic waves reflected in the subject P are received and converted into reception signals, and the converted reception signals are output to the transmission / reception unit 20.

揺動部12は、振動子部11を揺動する動力発生源であるモータ121と、このモータ121の回転軸に固定された第1歯車122と、この第1歯車122に係合する第2歯車123と、第2歯車123の回動中心に貫設固定された揺動軸124と、揺動軸124に一端部が接合され、他端部で振動子部11を保持するアーム125とにより構成される。以下では、超音波プローブ10の中心軸10a上にアーム125が位置しているときの振動子部11の揺動角度を基準角度θ0と呼ぶことにする。   The oscillating unit 12 includes a motor 121 that is a power generation source that oscillates the vibrator unit 11, a first gear 122 fixed to the rotation shaft of the motor 121, and a second gear that engages with the first gear 122. A gear 123, a swing shaft 124 penetrating and fixed at the rotation center of the second gear 123, and an arm 125 having one end joined to the swing shaft 124 and holding the vibrator portion 11 at the other end. Composed. Hereinafter, the swing angle of the transducer unit 11 when the arm 125 is positioned on the central axis 10a of the ultrasonic probe 10 will be referred to as a reference angle θ0.

そして、揺動部12は、揺動軸124を中心としてアーム125の長さを回転半径とする円弧状の軌道を描き、基準角度θ0からR1方向へ回転した揺動角度θLと基準角度θ0からR2方向へ回転した揺動角度θRの範囲を揺動範囲θrとして振動子部11を揺動する。また、揺動範囲θr内の基準角度θ0等の様々な揺動角度で振動子部11を停止する。   Then, the oscillating unit 12 draws an arc-shaped trajectory with the length of the arm 125 as the rotation radius around the oscillating shaft 124, and from the oscillating angle θL and the reference angle θ0 rotated in the R1 direction from the reference angle θ0. The vibrator unit 11 is swung with a swing angle θR rotated in the R2 direction as a swing range θr. Further, the vibrator unit 11 is stopped at various swing angles such as the reference angle θ0 within the swing range θr.

図1に示した送受信部20は、超音波プローブ10の振動子部11で超音波を発生させるための駆動信号を生成する送信部21及び振動子部11から得られる受信信号に対して整相加算を行なう受信部22を備え、システム制御部80から供給されるゲイン、ダイナミックレンジ、送信周波数、パルス繰り返し周波数、視野深度、視野角、フレームレート等の撮像条件に基づいて超音波走査を行う。そして、図2に示すように、振動子部11の基準角度θ0では被検体P内の斜線で示す2次元の撮像領域を超音波走査する。また、振動子部11が揺動範囲θrを揺動したとき、複数の揺動角度で超音波走査を行う。   The transmission / reception unit 20 illustrated in FIG. 1 phasing the reception signal obtained from the transmission unit 21 and the transducer unit 11 that generates a drive signal for generating an ultrasonic wave in the transducer unit 11 of the ultrasonic probe 10. A receiving unit 22 that performs addition is included, and ultrasonic scanning is performed based on imaging conditions such as gain, dynamic range, transmission frequency, pulse repetition frequency, depth of field, viewing angle, and frame rate supplied from the system control unit 80. Then, as shown in FIG. 2, at the reference angle θ0 of the transducer unit 11, the two-dimensional imaging region indicated by the oblique lines in the subject P is ultrasonically scanned. Further, when the transducer unit 11 swings within the swing range θr, ultrasonic scanning is performed at a plurality of swing angles.

送信部21は、被検体Pに放射する超音波パルスの繰り返し周期(Tr)を決定するレートパルスを発生する。次いで、被検体P内の各深さ方向への所定の深さで超音波ビームを集束させる集束用遅延時間と各深さ方向への送波により走査する偏向用遅延時間をレートパルスに与える。そのレートパルスから駆動パルスを生成して振動子部11に出力する。   The transmitter 21 generates a rate pulse that determines the repetition period (Tr) of the ultrasonic pulse radiated to the subject P. Next, a delay time for focusing for focusing the ultrasonic beam at a predetermined depth in each depth direction in the subject P and a deflection delay time for scanning by transmission in each depth direction are given to the rate pulse. A drive pulse is generated from the rate pulse and output to the vibrator unit 11.

受信部22は、振動子部11から出力された微小な受信信号を増幅して十分なS/Nを確保する。次いで、被検体P内における各深さ方向の所定の深さからの超音波ビームを集束させる集束用遅延時間と深さ方向に超音波ビームの指向性を設定するための偏向用遅延時間と受信信号に与える。その受信信号を整相加算して1つに纏め、信号処理部30に出力する。   The reception unit 22 amplifies a minute reception signal output from the transducer unit 11 to ensure sufficient S / N. Next, a focusing delay time for focusing an ultrasonic beam from a predetermined depth in each depth direction in the subject P, a deflection delay time for setting the directivity of the ultrasonic beam in the depth direction, and reception. Give to the signal. The received signals are phased and added, combined into one, and output to the signal processing unit 30.

信号処理部30は、送受信部20の受信部22からの整相加算された受信信号に対して包絡線検波を行った後、対数変換する。そして、対数変換した信号をデジタル信号に変換してBモードデータを生成し、生成したBモードデータを画像データ生成部31に出力する。また、整相加算された受信信号に対してドプラ偏移周波数を検出しデジタル信号に変換した後、血流や心臓壁の移動情報に関する信号を抽出して、その抽出したドプラ信号に対して自己相関処理を行う。そして、この自己相関処理結果に基づいて血流や心臓壁等の速度を表すドプラデータを生成し、生成したドプラデータを画像データ生成部31に出力する。   The signal processing unit 30 performs envelope detection on the received signal subjected to phasing addition from the reception unit 22 of the transmission / reception unit 20 and then performs logarithmic conversion. Then, the logarithmically converted signal is converted into a digital signal to generate B-mode data, and the generated B-mode data is output to the image data generation unit 31. In addition, the Doppler shift frequency is detected and converted into a digital signal for the phased and added received signal, and then a signal related to blood flow and heart wall movement information is extracted, and the extracted Doppler signal is self-examined. Perform correlation processing. Then, based on the autocorrelation processing result, Doppler data representing the velocity of blood flow, heart wall, and the like is generated, and the generated Doppler data is output to the image data generation unit 31.

画像データ生成部31は、信号処理部30から出力されるBモードデータを画像表示のための走査変換を行う。そして、図2に示すように、超音波プローブ10の振動子部11が例えば基準角度θ0で停止しているときに被検体P内の超音波走査により2次元(2D)の撮像領域を画像化した2次元画像データであるBモード画像データを生成する。また、信号処理部30から出力されるドプラデータに走査変換を行って、血流や心臓壁等の速度が経時的に表されるドプラ画像データを生成する。更に、超音波プローブ10の振動子部11が揺動範囲θrを揺動したときの複数の揺動角度における各2D撮像領域への超音波走査により生成した複数のBモード画像データから、各2D撮像領域により構成される3次元(3D)の撮像領域を画像化した3D画像データを生成する。そして、生成したBモード画像データ、ドプラ画像データ、3D画像データ等の超音波画像データを表示部60に出力する。   The image data generation unit 31 performs scan conversion on the B mode data output from the signal processing unit 30 for image display. As shown in FIG. 2, when the transducer unit 11 of the ultrasonic probe 10 is stopped at the reference angle θ0, for example, a two-dimensional (2D) imaging region is imaged by ultrasonic scanning in the subject P. B-mode image data that is the two-dimensional image data thus generated is generated. In addition, the Doppler data output from the signal processing unit 30 is subjected to scan conversion to generate Doppler image data in which the velocities of blood flow, heart wall, and the like are expressed over time. Further, from the plurality of B-mode image data generated by ultrasonic scanning of each 2D imaging region at a plurality of swing angles when the transducer unit 11 of the ultrasonic probe 10 swings the swing range θr, each 2D 3D image data obtained by imaging a three-dimensional (3D) imaging area constituted by the imaging areas is generated. Then, the generated ultrasonic image data such as B-mode image data, Doppler image data, and 3D image data is output to the display unit 60.

位置検出器40は、磁場を発生するトランスミッタ及びこのトランスミッタが発生した磁場を検出する超音波プローブ10のプローブケース13に装着されたレシーバを備えている。そして、トランスミッタを基準点として磁場空間における超音波プローブ10の位置及び角度を検出し、検出した位置及び角度の位置情報をシステム制御部80に出力する。   The position detector 40 includes a transmitter that generates a magnetic field and a receiver that is attached to the probe case 13 of the ultrasonic probe 10 that detects the magnetic field generated by the transmitter. Then, the position and angle of the ultrasonic probe 10 in the magnetic field space are detected using the transmitter as a reference point, and position information of the detected position and angle is output to the system control unit 80.

位置データ生成部41は、操作部70からキャリブレーション操作が行われると、システム制御部80から供給される撮像条件及び位置検出器40で検出された超音波プローブ10の位置及び角度に基づいて、画像データ生成部31で生成される超音波画像データ領域の座標系をX線CT装置110から得られたCT画像データの座標系に変換する。   When the calibration operation is performed from the operation unit 70, the position data generation unit 41 is based on the imaging condition supplied from the system control unit 80 and the position and angle of the ultrasonic probe 10 detected by the position detector 40. The coordinate system of the ultrasonic image data area generated by the image data generation unit 31 is converted into the coordinate system of CT image data obtained from the X-ray CT apparatus 110.

そして、位置検出器40で検出された位置及び角度に基づいて、超音波プローブ10における振動子部11の揺動を仮想したときの3D画像データ領域の、CT画像データに対する位置を示す第1の位置データを生成する。また、振動子部11が例えば基準角度θ0で停止しているときのBモード画像データ領域の、CT画像データに対する位置を示す第2の位置データを生成する。また、そして、生成した第1及び第2の位置データを画像処理部50に出力する。   Then, based on the position and angle detected by the position detector 40, the first position indicating the position of the 3D image data area with respect to the CT image data when the oscillation of the transducer unit 11 in the ultrasonic probe 10 is virtually assumed. Generate position data. Further, second position data indicating the position of the B-mode image data area with respect to the CT image data when the vibrator unit 11 is stopped at the reference angle θ0, for example, is generated. Then, the generated first and second position data are output to the image processing unit 50.

画像処理部50は、被検体Pの検査によりX線CT装置110から得られた複数スライスの断層像データや3次元画像データであるボリュームデータ等のCT画像データを保存する画像データ記憶部51及び画像データ記憶部51に保存されたCT画像データを処理する画像データ処理部52を備えている。   The image processing unit 50 includes an image data storage unit 51 for storing CT image data such as volume data that is tomographic image data of a plurality of slices and three-dimensional image data obtained from the X-ray CT apparatus 110 by examination of the subject P, and An image data processing unit 52 that processes CT image data stored in the image data storage unit 51 is provided.

図3は、画像データ記憶部51に保存されたボリュームデータの一例を示した図である。このボリュームデータPaは、例えば水平面上に仰臥位で載置された被検体Pの例えば剣状突起上方の体表上に置かれたマーカMを含む撮影範囲Fの撮影により、X線CT装置110から得られた3次元画像データである。そして、ボリュームデータPaは、被検体Pの体軸方向であるZ軸並びにこのZ軸に互いに直交するX軸及びY軸の空間座標系で表され、マーカMの撮影により生成されたマーカデータMaを含んでいる。また、X線CT装置110で予め設定された被検体Pの患部P1の位置を示す関心領域P1aを含んでいる。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of volume data stored in the image data storage unit 51. This volume data Pa is obtained, for example, by imaging the imaging range F including the marker M placed on the body surface above the xiphoid projection of the subject P placed in a supine position on a horizontal plane. 3D image data obtained from The volume data Pa is represented by a Z-axis that is the body axis direction of the subject P, and a spatial coordinate system of the X-axis and the Y-axis that are orthogonal to the Z-axis, and the marker data Ma generated by imaging the marker M Is included. Moreover, the region of interest P1a indicating the position of the affected part P1 of the subject P preset by the X-ray CT apparatus 110 is included.

図1に示した画像データ処理部52は、検査が行われる被検体PのボリュームデータPaを画像データ記憶部51から読み出し、読み出したボリュームデータPaを位置データ生成部41から出力された第1及び第2の位置データに基づいて処理する。先ず、ボリュームデータPaに設定された関心領域P1aを探索し、探索した関心領域P1aが第1の位置データの領域から離間している場合、ボリュームデータPaの第2の位置データ領域を含む断面を示す断層像データを生成し、生成した断層像データを表示部60に出力する。また、その離間情報をシステム制御部80に出力する。システム制御部80では画像データ処理部52から出力された離間情報に基づいて揺動制御部15を制御し、揺動制御部15では揺動部12を駆動制御して振動子部11を基準角度θ0で停止させる。   The image data processing unit 52 shown in FIG. 1 reads the volume data Pa of the subject P to be examined from the image data storage unit 51, and the read volume data Pa is output from the position data generation unit 41. Processing is performed based on the second position data. First, the region of interest P1a set in the volume data Pa is searched. When the searched region of interest P1a is separated from the region of the first position data, a cross section including the second position data region of the volume data Pa is obtained. The tomographic image data shown is generated, and the generated tomographic image data is output to the display unit 60. Further, the separation information is output to the system control unit 80. The system control unit 80 controls the swing control unit 15 based on the separation information output from the image data processing unit 52, and the swing control unit 15 controls the drive of the swing unit 12 to control the vibrator unit 11 with a reference angle. Stop at θ0.

また、関心領域P1aの少なくとも一部が第1の位置データの領域に含まれている場合、その一部の領域の位置を示す第3の位置データを位置データ生成部41へ出力する。位置データ生成部41では、画像データ処理部52から出力された第3の位置データ及び超音波プローブ10の位置情報に基づいて、第3の位置データに対応する被検体P内領域の少なくとも一部への超音波走査が可能な振動子部11の揺動角度を求め、求めた揺動角度の情報をシステム制御部80に出力する。   When at least a part of the region of interest P1a is included in the first position data area, the third position data indicating the position of the part of the area is output to the position data generation unit 41. In the position data generation unit 41, based on the third position data output from the image data processing unit 52 and the position information of the ultrasonic probe 10, at least a part of the region in the subject P corresponding to the third position data. The oscillation angle of the transducer unit 11 capable of ultrasonic scanning is obtained, and information on the obtained oscillation angle is output to the system control unit 80.

表示部60は、画像データ生成部31で生成されたBモード画像データと画像処理部50の画像データ処理部52で生成された断層像データを合成する合成部61と、画像データ生成部31で生成された超音波画像データや合成部61で合成された画像データを表示するモニタ62とを備えている。そして、合成部61は、画像データ生成部31で生成された各超音波画像データや合成したBモード画像データ及び断層像データをモニタ62に出力する。また、モニタ62は、CRTや液晶パネルなどを備え、合成部61から出力される各超音波画像データを表示し、また合成部61で合成されたBモード画像データ及び断層像データを並べて表示する。   The display unit 60 includes a combining unit 61 that combines the B-mode image data generated by the image data generating unit 31 and the tomographic image data generated by the image data processing unit 52 of the image processing unit 50, and the image data generating unit 31. And a monitor 62 for displaying the generated ultrasonic image data and the image data synthesized by the synthesis unit 61. Then, the synthesis unit 61 outputs each ultrasonic image data generated by the image data generation unit 31 and the synthesized B-mode image data and tomographic image data to the monitor 62. The monitor 62 includes a CRT, a liquid crystal panel, and the like, displays each ultrasonic image data output from the synthesizing unit 61, and displays the B-mode image data and the tomographic image data synthesized by the synthesizing unit 61 side by side. .

操作部70は、各種スイッチ、キーボード、トラックボール、マウス等の入力デバイスとタッチコマンドスクリーンを備え、入力デバイスの操作により被検体Pを識別する例えばIDを入力する。また、ゲイン、ダイナミックレンジ、送信周波数、パルス繰り返し周波数、視野深度、視野角、フレームレート、揺動角度、揺動範囲θr等の撮像条件を入力する。   The operation unit 70 includes input devices such as various switches, a keyboard, a trackball, and a mouse and a touch command screen, and inputs, for example, an ID for identifying the subject P by operating the input device. In addition, imaging conditions such as gain, dynamic range, transmission frequency, pulse repetition frequency, field depth, field angle, frame rate, rocking angle, rocking range θr, and the like are input.

システム制御部80は、CPUと記憶回路を備え、操作部70から入力された入力情報に基づいて、揺動制御部15、送受信部20、信号処理部30、画像データ生成部31、位置データ生成部41、画像処理部50、及び表示部60の各ユニットの制御やシステム全体の制御を行なう。そして、撮像条件に含まれる揺動角度や揺動範囲θrの情報を揺動制御部15に供給して振動子部11を停止及び揺動させる。また、位置データ生成部41から出力される揺動角度の情報を揺動制御部15に供給して振動子部11を停止させる。   The system control unit 80 includes a CPU and a storage circuit, and based on input information input from the operation unit 70, the swing control unit 15, the transmission / reception unit 20, the signal processing unit 30, the image data generation unit 31, and position data generation The unit 41, the image processing unit 50, and the display unit 60 are controlled and the entire system is controlled. Then, information on the swing angle and the swing range θr included in the imaging conditions is supplied to the swing control unit 15 to stop and swing the vibrator unit 11. Further, the information on the swing angle output from the position data generating unit 41 is supplied to the swing control unit 15 to stop the vibrator unit 11.

以下、図1乃至図7を参照して、超音波診断装置100の動作の一例を説明する。
図4は、超音波診断装置100の動作を示したフローチャートである。寝台上に仰臥位で載置された被検体P近傍の下方に位置検出器40のトランスミッタが配置される。超音波診断装置100の操作者が、操作部70から生成モード、撮像条件、被検体PのID等の設定入力を行った後、検査開始の操作が行われると、超音波診断装置100は、被検体Pを検査する動作を開始する(ステップS1)。
Hereinafter, an example of the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 100. A transmitter of the position detector 40 is disposed below the vicinity of the subject P placed in a supine position on the bed. When the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 performs setting input such as a generation mode, an imaging condition, and an ID of the subject P from the operation unit 70, and an operation for starting an examination is performed, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 An operation for inspecting the subject P is started (step S1).

システム制御部80は、操作部70からの入力情報に基づいて、揺動制御部15、送受信部20、信号処理部30、画像データ生成部31、位置データ生成部41、画像処理部50、及び表示部60に検査を指示する。揺動制御部15は、超音波プローブ10の揺動部12を制御して振動子部11を基準角度θ0で停止させる。位置検出器40は、超音波プローブ10の位置及び角度を検出し、検出した位置及び角度の位置情報をシステム制御部80に出力する。そして、操作者が超音波プローブ10を被検体Pの体表面に当てることにより、被検体Pに対して超音波の送受波が行われ、送受信部20は超音波プローブ10を介して被検体P内に超音波を走査する。   Based on input information from the operation unit 70, the system control unit 80 is based on the swing control unit 15, the transmission / reception unit 20, the signal processing unit 30, the image data generation unit 31, the position data generation unit 41, the image processing unit 50, and The display unit 60 is instructed to inspect. The swing control unit 15 controls the swing unit 12 of the ultrasonic probe 10 to stop the vibrator unit 11 at the reference angle θ0. The position detector 40 detects the position and angle of the ultrasonic probe 10 and outputs position information of the detected position and angle to the system control unit 80. Then, when the operator touches the ultrasonic probe 10 against the body surface of the subject P, ultrasonic waves are transmitted to and received from the subject P, and the transmission / reception unit 20 transmits the subject P via the ultrasonic probe 10. Scan with ultrasound inside.

信号処理部30は、送受信部20の受信部22から出力された受信信号に基づいて、Bモードデータを生成し、生成したBモードデータを画像データ生成部31に出力する。画像データ生成部31は、信号処理部30から出力されたBモードデータからBモード画像データを生成する。そして、生成したBモード画像データを表示部60に出力する。表示部60の合成部61は、画像データ生成部31から出力されたBモード画像データをモニタ62に出力する。モニタ62は、合成部61から出力されたBモード画像データをリアルタイムに表示する。   The signal processing unit 30 generates B mode data based on the reception signal output from the reception unit 22 of the transmission / reception unit 20, and outputs the generated B mode data to the image data generation unit 31. The image data generation unit 31 generates B mode image data from the B mode data output from the signal processing unit 30. Then, the generated B-mode image data is output to the display unit 60. The combining unit 61 of the display unit 60 outputs the B mode image data output from the image data generating unit 31 to the monitor 62. The monitor 62 displays the B-mode image data output from the combining unit 61 in real time.

次に、X線CT装置110の検査でマーカMが置かれた被検体Pの体表上に超音波プローブ10が当てられた状態で、モニタ62に表示されるBモード画像データの上端部に含まれる剣状突起のデータの位置を指定するキャリブレーション操作が操作部70から行われると、位置データ生成部41は、ボリュームデータPaに含まれるマーカデータMaとBモード画像データ上に指定された位置がボリュームデータPaの座標系と超音波画像データの座標系の一致する位置として認識する。そして、画像データ生成部31で生成される超音波画像データの座標系をX線CT装置110から得られたボリュームデータPaの座標系に変換する。次いで、システム制御部80から供給される撮像条件及び超音波プローブ10の位置情報に基づいて第1及び第2の位置データを生成し、生成した第1及び第2の位置データを画像処理部50の画像データ処理部52に出力する(ステップS2)。   Next, in the state where the ultrasonic probe 10 is applied to the body surface of the subject P on which the marker M is placed in the examination of the X-ray CT apparatus 110, the upper end portion of the B-mode image data displayed on the monitor 62 is displayed. When the calibration operation for specifying the position of the data of the xiphoid process included is performed from the operation unit 70, the position data generation unit 41 is specified on the marker data Ma and the B-mode image data included in the volume data Pa. The position is recognized as a position where the coordinate system of the volume data Pa and the coordinate system of the ultrasonic image data coincide. Then, the coordinate system of the ultrasonic image data generated by the image data generation unit 31 is converted into the coordinate system of the volume data Pa obtained from the X-ray CT apparatus 110. Next, the first and second position data are generated based on the imaging conditions and the position information of the ultrasonic probe 10 supplied from the system control unit 80, and the generated first and second position data are used as the image processing unit 50. Is output to the image data processing unit 52 (step S2).

画像データ処理部52は、検査が行われる被検体PのボリュームデータPaを画像データ記憶部51から読み出し、ボリュームデータPaの関心領域P1aの領域を探索して位置データ生成部41から出力された第1の位置データの領域との位置関係を調べる。そして、関心領域P1aが第1の位置データの領域から離間している場合(ステップS3のはい)、ステップS4へ移行する。また、関心領域P1aの少なくとも一部が第1の位置データの領域に含まれている場合(ステップS3のいいえ)、ステップS6へ移行する。   The image data processing unit 52 reads the volume data Pa of the subject P to be examined from the image data storage unit 51, searches for the region of the region of interest P 1 a in the volume data Pa, and is output from the position data generation unit 41. The positional relationship with the position data area 1 is checked. When the region of interest P1a is separated from the region of the first position data (Yes in step S3), the process proceeds to step S4. When at least a part of the region of interest P1a is included in the first position data region (No in step S3), the process proceeds to step S6.

ステップS3の「はい」の後に、画像データ処理部52は、ボリュームデータPaを処理して位置データ生成部41から出力された第2の位置データの領域を含む断層像データを生成し、生成した断層像データを合成部61へ出力する(ステップS4)。   After “Yes” in step S3, the image data processing unit 52 processes the volume data Pa to generate and generate tomographic image data including the region of the second position data output from the position data generation unit 41. The tomographic image data is output to the synthesis unit 61 (step S4).

合成部61は、画像データ生成部31から出力されたBモード画像データ及び画像データ処理部52から出力された断層像データを合成してモニタ62に出力する。モニタ62は、合成部61で合成されたBモード画像データ及び断層像データを並べて表示する(ステップS5)。その後、ステップS3へ戻る。   The synthesizing unit 61 synthesizes the B-mode image data output from the image data generating unit 31 and the tomographic image data output from the image data processing unit 52 and outputs the combined data to the monitor 62. The monitor 62 displays the B-mode image data and the tomographic image data synthesized by the synthesis unit 61 side by side (step S5). Then, it returns to step S3.

図5は、モニタ62に表示されたBモード画像データ及び断層像データの画面、この画面が表示されたときの超音波プローブ10の位置及び角度、並びに振動子部11の揺動角度の一例を示した図である。この画面63は、画像データ生成部31で生成された超音波画像データが表示される第1の表示エリア631及び画像データ処理部52で生成された断層像データが表示される第2の表示エリア632により構成される。そして、第1の表示エリア631には、Bモード画像データ64がリアルタイムに表示され、第2の表示エリア632には、断層像データ65が表示されている。   FIG. 5 shows an example of the screen of B-mode image data and tomographic image data displayed on the monitor 62, the position and angle of the ultrasonic probe 10 when this screen is displayed, and the swing angle of the transducer unit 11. FIG. The screen 63 includes a first display area 631 where the ultrasonic image data generated by the image data generation unit 31 is displayed and a second display area where the tomographic image data generated by the image data processing unit 52 is displayed. 632. In the first display area 631, B-mode image data 64 is displayed in real time, and in the second display area 632, tomographic image data 65 is displayed.

そして、Bモード画像データ64が表示されているときの超音波プローブ10は、例えば被検体Pの体表面に対して中心軸10aが垂直となる角度で、振動子部11の揺動範囲θrの揺動により形成される被検体P内の仮想の3D撮像領域から患部P1が離間している位置にある。また、振動子部11は、基準角度θ0で停止している。   When the B-mode image data 64 is displayed, the ultrasonic probe 10 has an oscillation range θr of the transducer unit 11 at an angle at which the central axis 10a is perpendicular to the body surface of the subject P, for example. The affected part P1 is at a position away from the virtual 3D imaging region in the subject P formed by the swing. Further, the vibrator unit 11 is stopped at the reference angle θ0.

このように、振動子部11が基準角度θ0で停止しているときに生成されるBモード画像データ64、及びボリュームデータPaのBモード画像データ64領域を含む断面を示す断層像データ65を並べてモニタ62に表示することができる。   As described above, the B-mode image data 64 generated when the transducer unit 11 is stopped at the reference angle θ0 and the tomographic image data 65 indicating a cross section including the B-mode image data 64 region of the volume data Pa are arranged. It can be displayed on the monitor 62.

図5に示した位置及び角度における超音波プローブ10を、被検体Pの患部P1へ近づく方向である矢印L1方向へ被検体Pの体表面に沿って移動操作することにより、関心領域P1aの少なくとも一部が第1の位置データの領域に含まれている場合(ステップS3のいいえ)、画像データ処理部52はその一部の位置を示す第3の位置データを位置データ生成部41へ出力する。位置データ生成部41は、画像データ処理部52から出力された第3の位置データ及び超音波プローブ10の位置情報に基づいて、第3の位置データに対応する被検体P内領域の少なくとも一部の領域への超音波走査が可能な振動子部11の揺動角度を求め、求めた揺動角度の情報をシステム制御部80に出力する。システム制御部80は、位置データ生成部41からの揺動角度の情報に基づいて、揺動制御部15に振動子部11の揺動を指示する。揺動制御部15は揺動部12を駆動制御して振動子部11を揺動させる(図4のステップS6)。   By moving the ultrasonic probe 10 at the position and angle shown in FIG. 5 along the body surface of the subject P in the direction of the arrow L1 that is the direction approaching the affected part P1 of the subject P, at least the region of interest P1a. When a part is included in the region of the first position data (No in step S3), the image data processing unit 52 outputs third position data indicating the position of the part to the position data generation unit 41. . The position data generation unit 41 is based on the third position data output from the image data processing unit 52 and the position information of the ultrasonic probe 10, and at least a part of the region in the subject P corresponding to the third position data. The oscillation angle of the transducer unit 11 capable of ultrasonic scanning in the region is obtained, and information on the obtained oscillation angle is output to the system control unit 80. The system control unit 80 instructs the swing control unit 15 to swing the transducer unit 11 based on the swing angle information from the position data generation unit 41. The swing control unit 15 drives and controls the swing unit 12 to swing the vibrator unit 11 (step S6 in FIG. 4).

このように、超音波プローブ10を移動操作し、仮想の3D撮像領域が患部P1と交わる領域に入ると振動子部11を揺動させることができる。これにより、患部P1が超音波プローブ10の付近の被検体P内に存在し、患部P1の少なくとも一部が振動子部11の揺動により形成される仮想の3次元撮像領域に含まれる位置及び角度に超音波プローブ10があることを操作者に伝達することができる。   As described above, when the ultrasonic probe 10 is moved and the virtual 3D imaging region enters the region intersecting with the affected part P1, the vibrator unit 11 can be swung. As a result, the affected part P1 is present in the subject P near the ultrasonic probe 10, and at least a part of the affected part P1 is included in the virtual three-dimensional imaging region formed by the oscillation of the vibrator unit 11 and It can be transmitted to the operator that the ultrasonic probe 10 is at an angle.

画像データ生成部31は、振動子部11が揺動されたときの複数の揺動角度からの超音波走査により複数のBモード画像データを生成する。次いで、複数のBモード画像データから3D画像データを生成し、生成した3D画像データを合成部61に出力する。合成部61は画像データ生成部31から出力された3D画像データをモニタ62に出力する。モニタ62は、図6に示すように、画面63aの第1の表示エリア631に被検体Pの患部P1のデータ661を含む3D画像データ66を表示する(図4のステップS7)。   The image data generation unit 31 generates a plurality of B-mode image data by ultrasonic scanning from a plurality of swing angles when the transducer unit 11 is swung. Next, 3D image data is generated from the plurality of B-mode image data, and the generated 3D image data is output to the combining unit 61. The synthesizer 61 outputs the 3D image data output from the image data generator 31 to the monitor 62. As shown in FIG. 6, the monitor 62 displays 3D image data 66 including data 661 of the affected area P1 of the subject P in the first display area 631 of the screen 63a (step S7 in FIG. 4).

このように、振動子部11の揺動により3D画像データ66を生成し、生成した3D画像データ66をモニタ62に表示することにより、3D画像データ66に被検体Pの患部P1の一部のデータ661が含まれていることを操作者に知らせることができる。   As described above, the 3D image data 66 is generated by the swinging of the transducer unit 11, and the generated 3D image data 66 is displayed on the monitor 62, whereby a part of the affected part P1 of the subject P is displayed in the 3D image data 66. The operator can be notified that the data 661 is included.

ここで、操作部70から参照画像データの表示操作が行われると、位置データ生成部41は、画像データ処理部52から出力された第3の位置データ及び超音波プローブ10の位置情報に基づいて、参照画像データの表示操作が行われたときの第3の位置データに対応する被検体P内領域の少なくとも一部への超音波走査が可能な振動子部11の揺動角度を求め、求めた揺動角度の情報をシステム制御部80に出力する。システム制御部80は、位置データ生成部41から出力された揺動角度の情報を揺動制御部15に供給して振動子部11の停止を指示する。揺動制御部15は、揺動部12を駆動制御して、システム制御部80から供給された揺動角度で振動子部11を停止させる(図4のステップS8)。   Here, when a reference image data display operation is performed from the operation unit 70, the position data generation unit 41 is based on the third position data output from the image data processing unit 52 and the position information of the ultrasonic probe 10. Then, the swing angle of the transducer unit 11 capable of ultrasonic scanning at least a part of the region in the subject P corresponding to the third position data when the display operation of the reference image data is performed is obtained and obtained. The information about the swing angle is output to the system control unit 80. The system control unit 80 supplies information on the swing angle output from the position data generation unit 41 to the swing control unit 15 and instructs to stop the vibrator unit 11. The swing control unit 15 controls the swing unit 12 to stop the vibrator unit 11 at the swing angle supplied from the system control unit 80 (step S8 in FIG. 4).

このように、振動子部11を揺動させた後に被検体Pの患部P1の少なくとも一部への超音波走査が可能な揺動角度θ1で振動子部11を停止させることができる。   In this manner, the vibrator unit 11 can be stopped at the swing angle θ1 that enables ultrasonic scanning to at least a part of the affected part P1 of the subject P after the vibrator unit 11 is swung.

システム制御部80は、振動子部11揺動時のフレームレートから停止時のフレームレートに変更して送受信部20を制御する。画像データ生成部31は、振動子部11が停止した揺動角度で停止時のフレームレートの超音波走査による送受信部20からの受信信号に基づきBモード画像データを生成し、生成したBモード画像データを合成部61へ出力する。また、画像データ処理部52は、ボリュームデータPaを処理して第3の位置データの領域を含む断層像のデータである参照画像データを生成し、生成した参照画像データを合成部61に出力する。合成部61は、画像データ生成部31から出力されたBモード画像データ及び画像データ処理部52から出力された参照画像データを合成してモニタ62に出力する。モニタ62は、合成部61で合成されたBモード画像データ及び参照画像データを表示する(図4のステップS9)。   The system control unit 80 controls the transmission / reception unit 20 by changing from the frame rate at the time of swinging the transducer unit 11 to the frame rate at the time of stopping. The image data generation unit 31 generates B-mode image data based on the received signal from the transmission / reception unit 20 by ultrasonic scanning at the frame rate at the time of stopping at the swing angle at which the transducer unit 11 is stopped, and the generated B-mode image The data is output to the synthesis unit 61. The image data processing unit 52 processes the volume data Pa to generate reference image data that is tomographic image data including the third position data area, and outputs the generated reference image data to the combining unit 61. . The combining unit 61 combines the B-mode image data output from the image data generating unit 31 and the reference image data output from the image data processing unit 52 and outputs the combined image to the monitor 62. The monitor 62 displays the B-mode image data and reference image data synthesized by the synthesis unit 61 (step S9 in FIG. 4).

図7は、モニタ62に表示されたBモード画像データ及び参照画像データの画面、この画面が表示されたときの超音波プローブ10の位置及び角度、並びに振動子部11の揺動角度の一例を示した図である。この画面63bの第1の表示エリア631にはBモード画像データ64bがリアルタイムに表示され、第2の表示エリア632には参照画像データ65bが表示されている。そして、Bモード画像データ64bには、被検体Pの患部P1の一部に対応する患部データ641が含まれている。また、参照画像データ65bには、ボリュームデータPaに含まれる関心領域P1aの一部の関心領域データP1a1が含まれている。   FIG. 7 shows an example of the screen of the B-mode image data and reference image data displayed on the monitor 62, the position and angle of the ultrasonic probe 10 when this screen is displayed, and the swing angle of the transducer unit 11. FIG. B-mode image data 64b is displayed in real time in the first display area 631 of the screen 63b, and reference image data 65b is displayed in the second display area 632. The B-mode image data 64b includes affected part data 641 corresponding to a part of the affected part P1 of the subject P. Further, the reference image data 65b includes a part of the region of interest data P1a1 of the region of interest P1a included in the volume data Pa.

そして、Bモード画像データ64bが表示されているときの超音波プローブ10は、例えば被検体Pの体表面に対して中心軸10aが垂直となる角度で、振動子部11の揺動範囲θrの揺動により形成される被検体P内の仮想の3D撮像領域に患部P1が含まれる位置にある。また、振動子部11は、基準角度θから例えばR1方向へ揺動された揺動角度θ1で停止している。   When the B-mode image data 64b is displayed, the ultrasonic probe 10 has an oscillation range θr of the transducer unit 11 at an angle at which the central axis 10a is perpendicular to the body surface of the subject P, for example. It exists in the position where the affected part P1 is contained in the virtual 3D imaging area | region in the subject P formed by rocking | fluctuation. Further, the vibrator unit 11 stops at a swing angle θ1 that is swung from the reference angle θ, for example, in the R1 direction.

このように、診断に有用な画像データである、被検体Pの患部P1の一部に対応する患部データ641を含むBモード画像データ64b及び関心領域P1aの一部の関心領域データP1a1を含む参照画像データ65bを並べてモニタ62に表示することができる。   As described above, the B-mode image data 64b including the affected part data 641 corresponding to a part of the affected part P1 of the subject P and the reference data including the part of the interested area data P1a1 of the interested area P1a, which are image data useful for diagnosis. The image data 65b can be displayed side by side on the monitor 62.

操作者が超音波プローブ10を操作して、モニタ62に表示されたBモード画像データ64bと、このBモード画像データ64bと共に表示された参照画像データ65bを観察して診断に必要な結果が得られたと判断したときに、操作部70から検査終了操作が行われると、システム制御部80が、揺動制御部15、送受信部20、画像データ生成部31、位置データ生成部41、画像処理部50、及び表示部60の各ユニットに停止を指示し、超音波診断装置100は検査を終了する(図4のステップS10)。   The operator operates the ultrasonic probe 10 and observes the B-mode image data 64b displayed on the monitor 62 and the reference image data 65b displayed together with the B-mode image data 64b to obtain a result necessary for diagnosis. When it is determined that the inspection end operation is performed from the operation unit 70, the system control unit 80 causes the swing control unit 15, the transmission / reception unit 20, the image data generation unit 31, the position data generation unit 41, and the image processing unit. 50 and the units of the display unit 60 are instructed to stop, and the ultrasonic diagnostic apparatus 100 ends the examination (step S10 in FIG. 4).

以上述べた実施形態によれば、振動子部11の揺動及び停止が可能な超音波プローブ10及び超音波プローブ10の位置及び角度を検出する位置検出器40を設け、位置検出器40で検出された超音波プローブ10の位置及び角度に基づいて、ボリュームデータPaに対する振動子部11の揺動を仮想したときの3D画像データ領域の位置を示す第1の位置データ、及び振動子部11が基準角度θ0で停止しているときに生成されるBモード画像データ領域の位置を示す第2の位置データを生成することができる。   According to the embodiment described above, the ultrasonic probe 10 capable of swinging and stopping the transducer unit 11 and the position detector 40 that detects the position and angle of the ultrasonic probe 10 are provided, and the position detector 40 detects the ultrasonic probe 10. Based on the position and angle of the ultrasonic probe 10, the first position data indicating the position of the 3D image data region when the oscillation of the transducer unit 11 with respect to the volume data Pa is assumed, and the transducer unit 11 Second position data indicating the position of the B-mode image data area generated when the vehicle stops at the reference angle θ0 can be generated.

そして、ボリュームデータPaに予め設定された関心領域P1aが第1の位置データの領域から離間している場合、振動子部11を基準角度θ0で停止させることができる。また、振動子部11が基準角度θ0で停止しているときに生成されるBモード画像データ64、及びボリュームデータPaのBモード画像データ64領域を含む断面を示す断層像データ65を並べてモニタ62に表示することができる。   When the region of interest P1a set in advance in the volume data Pa is separated from the region of the first position data, the transducer unit 11 can be stopped at the reference angle θ0. Further, the monitor 62 is arranged with B-mode image data 64 generated when the transducer unit 11 is stopped at the reference angle θ0 and tomographic image data 65 showing a cross section including the B-mode image data 64 region of the volume data Pa. Can be displayed.

また、関心領域P1aの少なくとも一部が第1の位置データの領域に含まれている場合、振動子部11を揺動させることにより、患部P1が超音波プローブ10の付近の被検体P内に存在し、被検体Pの患部P1の少なくとも一部が振動子部11の揺動により形成される仮想の3次元撮像領域に含まれる位置及び角度に超音波プローブ10があることを操作者に伝達することができる。また、振動子部11の揺動により3D画像データ66を生成し、生成した3D画像データ66をモニタ62に表示することにより、3D画像データ66に被検体Pの患部P1の少なくとも一部のデータが含まれていることを操作者に知らせることができる。   Further, when at least a part of the region of interest P1a is included in the region of the first position data, the affected part P1 is placed in the subject P near the ultrasound probe 10 by swinging the vibrator unit 11. An operator is informed that the ultrasound probe 10 is located at a position and an angle included in a virtual three-dimensional imaging region in which at least a part of the affected part P1 of the subject P is formed by the oscillation of the vibrator unit 11. can do. Further, 3D image data 66 is generated by swinging the transducer unit 11, and the generated 3D image data 66 is displayed on the monitor 62, whereby at least a part of data on the affected part P 1 of the subject P is displayed in the 3D image data 66. Can be notified to the operator.

更に、振動子部11を揺動させた後に被検体Pの患部P1の少なくとも一部への超音波走査が可能な揺動角度θ1で振動子部11を停止させることができる。これにより、診断に有用な画像データである、被検体Pの患部P1の一部に対応する患部データ641を含むBモード画像データ64b及び関心領域P1aの一部の関心領域データP1a1を含む参照画像データ65bを並べてモニタ62に表示することができる。   Furthermore, after the vibrator unit 11 is swung, the vibrator unit 11 can be stopped at a rocking angle θ1 that enables ultrasonic scanning to at least a part of the affected part P1 of the subject P. Thereby, the reference image including B-mode image data 64b including the affected area data 641 corresponding to a part of the affected area P1 of the subject P and the partial area of interest data P1a1 of the area of interest P1a, which is image data useful for diagnosis. The data 65b can be displayed side by side on the monitor 62.

以上により、操作者の負担を軽減することができる。   As described above, the burden on the operator can be reduced.

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を意図していない。これらの実施形態は、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共に、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。   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 scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

P 被検体
10 超音波プローブ
11 振動子部
12 揺動部
20 送受信部
30 信号処理部
31 画像データ生成部
40 位置検出部
41 位置データ生成部
50 画像処理部
51 画像データ記憶部
52 画像データ処理部
60 表示部
61 合成部
62 モニタ
70 操作部
80 システム制御部
100 超音波診断装置
110 X線CT装置
P Subject 10 Ultrasonic probe 11 Transducer unit 12 Oscillating unit 20 Transmission / reception unit 30 Signal processing unit 31 Image data generation unit 40 Position detection unit 41 Position data generation unit 50 Image processing unit 51 Image data storage unit 52 Image data processing unit Reference Signs List 60 display unit 61 synthesis unit 62 monitor 70 operation unit 80 system control unit 100 ultrasonic diagnostic apparatus 110 X-ray CT apparatus

Claims (6)

被検体に対して超音波の送受波を行う振動子部、並びにこの振動子部を揺動及び停止する揺動部を有する超音波プローブと、
前記振動子部を駆動して超音波走査を行う送受信部と、
前記送受信部からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成部と、
前記超音波プローブの位置及び角度を検出する位置検出器と、
前記位置検出器で検出された位置及び角度に基づいて、前記振動子部の揺動を仮想したときの3次元画像データ領域の、外部の画像診断装置から得られる前記被検体のボリュームデータに対する位置を示す第1の位置データを生成する位置データ生成部と、
前記ボリュームデータに予め設定された関心領域の少なくとも一部が前記第1の位置データの領域に含まれている場合、前記揺動部を駆動制御して前記振動子部を揺動させる揺動制御部とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe having an oscillator that transmits and receives ultrasonic waves to and from the subject, and an oscillator that swings and stops the oscillator; and
A transmitting / receiving unit that drives the transducer unit to perform ultrasonic scanning;
An image data generation unit that generates image data based on a reception signal from the transmission / reception unit;
A position detector for detecting the position and angle of the ultrasonic probe;
Based on the position and angle detected by the position detector, the position of the three-dimensional image data area when the oscillation of the transducer unit is virtually assumed with respect to the volume data of the subject obtained from an external diagnostic imaging apparatus A position data generator for generating first position data indicating
Swing control for swinging the vibrator unit by driving the swing unit when at least a part of a region of interest set in advance in the volume data is included in the first position data region And an ultrasonic diagnostic apparatus.
前記揺動制御部は、前記関心領域が前記第1の位置データの領域から離間している場合、前記振動子部を所定の揺動角度で停止させ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 swing control unit according to claim 1, wherein when the region of interest is separated from the region of the first position data, the swing unit is stopped at a predetermined swing angle. Ultrasonic diagnostic equipment. 前記揺動制御部は、前記関心領域の少なくとも一部が前記第1の位置データの領域に含まれている場合、前記振動子部を揺動させた後に前記一部に対応する前記被検体内領域の少なくとも一部への超音波走査が可能な揺動角度で前記振動子部を停止させることを特徴する請求項1又は請求項2に記載の超音波診断装置。   When at least a part of the region of interest is included in the region of the first position data, the swing control unit is configured to move the transducer unit to the inside of the subject corresponding to the part after swinging. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transducer unit is stopped at a swing angle at which at least a part of the region can be scanned with ultrasonic waves. 前記振動子部が停止しているときに前記画像データ生成部により生成される2次元画像データの領域を含む前記ボリュームデータの断層像データを生成する画像処理データ生成部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の超音波診断装置。   An image processing data generation unit that generates tomographic image data of the volume data including an area of two-dimensional image data generated by the image data generation unit when the vibrator unit is stopped The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1. 前記2次元画像データ及び前記断層像データを並べて表示するモニタを有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising a monitor that displays the two-dimensional image data and the tomographic image data side by side. 前記送受信部は、前記振動子部が揺動された複数の揺動角度で超音波走査し、
前記画像データ生成部は、前記送受信部からの受信信号に基づき3次元画像データ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。
The transmitting / receiving unit performs ultrasonic scanning at a plurality of swing angles at which the transducer unit is swung,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the image data generation unit generates three-dimensional image data based on a reception signal from the transmission / reception unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022230379A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 富士フイルム株式会社 Ultrasound diagnostic device and method for controlling ultrasound diagnostic device

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