JP2014087671A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus in which position adjustment is improved by avoiding the occurrence of deviation in a reference image with respect to the scanning surface of an ultrasonic tomographic image imaged according to the position of a probe.SOLUTION: The ultrasonic diagnostic apparatus creates a reference image corresponding to an ultrasonic tomographic image of a subject using the ultrasonic tomographic image of the subject and the reference volume data of the subject and then displays the reference image. The ultrasonic diagnostic apparatus includes: means for creating ultrasonic volume data of the subject from signals obtained from a probe; means which on the basis of tomographic images on at least two orthogonal cross sections of the reference volume data and the ultrasonic volume data, relates the coordinate system of each of the volume data; and means for displaying the reference image of the cross section according to the position of the probe based on the related coordinate system.

Description

本発明は超音波診断装置に係り、特に、たとえばX線CT装置あるいは磁気共鳴撮像(MRI)装置等で作成されたリファレンスボリュームデータを用いて、超音波スキャン面の画像と同一断面のリファレンス像をリアルタイムに構築して表示器に表示するのに好適な超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and in particular, a reference image having the same cross section as an image on an ultrasonic scan plane is obtained by using reference volume data created by, for example, an X-ray CT apparatus or a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus suitable for construction in real time and displaying on a display.

超音波を被検体に照射し、その反射エコー信号により被検体内部の構造を画像化する超音波診断装置は、無侵襲かつリアルタイムな観察が可能であるため広く利用されている。   2. Description of the Related Art Ultrasonic diagnostic apparatuses that irradiate a subject with ultrasound and image the structure inside the subject using reflected echo signals are widely used because non-invasive and real-time observation is possible.

一方、X線CT装置や磁気共鳴撮像(MRI)装置等の医療用画像診断装置は、高い分解能で広い範囲を撮像することができるため、細かな病変や臓器の位置関係の把握が容易に行える。特に、近年、X線CT装置用の造影剤が普及し、たとえば肝臓癌などの診断の検出能力が飛躍的に改善されてきている。   On the other hand, medical diagnostic imaging apparatuses such as an X-ray CT apparatus and a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus can image a wide range with high resolution, so that it is possible to easily grasp a detailed relationship between a lesion and an organ. . In particular, in recent years, contrast agents for X-ray CT apparatuses have become widespread, and for example, the detection ability for diagnosis of liver cancer or the like has been dramatically improved.

また、超音波診断装置において、その探触子に位置センサを貼り付けて超音波スキャン面を算出し、医療用画像診断装置から得られるリファレンスボリュームデータから該超音波スキャン面と同一断面の二次元断層像からなるリファレンス像を構築して、表示画面に表示する試みがなされている。   In the ultrasonic diagnostic apparatus, a position sensor is attached to the probe to calculate an ultrasonic scan plane, and the reference volume data obtained from the medical image diagnostic apparatus is used to obtain a two-dimensional image having the same cross section as the ultrasonic scan plane. Attempts have been made to construct a reference image composed of tomographic images and display it on a display screen.

このような試みにおいて、たとえば下記特許文献1では、リファレンスボリュームデータからたとえば血管等を含んだ特徴的な断面からなるリファレンス像を再構成し、このリファレンス像に対し、それと同一の超音波断層像を抽出させて、リファレンスボリュームデータと被検体との位置合わせを行うことが開示されている。   In such an attempt, for example, in Patent Document 1 below, a reference image consisting of a characteristic cross section including, for example, a blood vessel is reconstructed from reference volume data, and the same ultrasonic tomographic image is reconstructed from this reference image. It is disclosed to perform the alignment between the reference volume data and the subject by extraction.

特開2003−130490号公報JP 2003-130490 A

しかしながら、位置合わせの際に比較される超音波断層像とボリュームデータからのリファレンス像は、いずれも同一個所の血管等を含んだものとして映像されるが、それら各断層像の座標は完全に一致していない場合があるため、探触子の位置に応じて映像される超音波断層像と前記リファレンス像にずれが生じてしまうことがある。   However, both the ultrasonic tomographic image and the reference image from the volume data that are compared at the time of alignment are imaged as including blood vessels at the same location, but the coordinates of these tomographic images are completely identical. In some cases, there is a case where a deviation occurs between the ultrasonic tomogram imaged according to the position of the probe and the reference image.

すなわち、位置合わせの際に特定される各断層像にはいずれも前記血管等のような特徴部位の基準を有するが、該基準が表示されている断層像は一義的に決まっていないという理由から上述した不都合が生じる。   That is, each tomographic image specified at the time of alignment has a reference for a characteristic part such as the blood vessel, but the tomographic image on which the reference is displayed is not uniquely determined. The inconvenience described above occurs.

本発明の目的は、探触子の位置に応じて映像される超音波断層像のスキャン面に対するリファレンス像にずれが生じてしまうのを回避し、各断層面の位置合わせの向上を図った超音波診断装置を提供することにある。   An object of the present invention is to avoid the occurrence of a shift in the reference image with respect to the scan plane of the ultrasonic tomogram imaged according to the position of the probe, and to improve the alignment of each tomographic plane. The object is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。   Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明は、探触子に設けられた位置センサからの位置情報に基づいて、前記探触子から得られる信号から被検体の超音波ボリュームデータを作成するボリュームデータ作成部と、前記被検体のリファレンスボリュームデータに基づく第1画像、および、前記超音波ボリュームデータに基づく第2画像を表示させる表示処理部と、操作者による操作に基づいて、前記表示処理部によって表示される前記第1画像および前記第2画像の少なくとも一方を移動または回転させる画像操作部と、前記画像操作部における操作に基づいて、前記超音波ボリュームデータの座標系と前記リファレンスボリュームデータの座標系との関係づけを行う第1関係づけ部と、前記探触子を通して得られる信号から、前記超音波ボリュームデータとは別に、前記被検体の断層像を表す断層像データを作成する断層像データ作成部と、前記位置センサからの位置情報に基づいて、前記断層像データの座標系と、前記超音波ボリュームデータの座標系とを関係づける第2関係づけ部と、前記第1関係づけ部による座標系の関係づけと、前記第2関係づけ部による座標系の関係づけとに基づいて、前記探触子の位置情報に応じた断面のリファレンス像を作成するリファレンス像作成部と、を備え、前記表示処理部は、前記リファレンス像と前記断層像データに基づく断層像とを表示させることを特徴とする。   The present invention provides a volume data creation unit that creates ultrasonic volume data of a subject from a signal obtained from the probe based on position information from a position sensor provided on the probe; A display processing unit that displays a first image based on reference volume data and a second image based on the ultrasound volume data; and the first image displayed by the display processing unit based on an operation by an operator; An image operation unit that moves or rotates at least one of the second images, and a coordinate system for the ultrasonic volume data and a coordinate system for the reference volume data based on an operation in the image operation unit. In addition to the ultrasonic volume data, the correlating unit and the signal obtained through the probe A tomogram data creation unit for creating tomogram data representing a tomogram of the image, and a coordinate system of the tomogram data and a coordinate system of the ultrasonic volume data are related based on position information from the position sensor. Based on the relationship of the coordinate system by the second relationship unit, the relationship of the coordinate system by the first relationship unit, and the relationship of the coordinate system by the second relationship unit, the cross-section corresponding to the position information of the probe A reference image creating unit for creating a reference image, wherein the display processing unit displays the reference image and a tomographic image based on the tomographic image data.

また、本発明は、探触子に設けられた位置センサからの位置情報に基づいて、前記探触子から得られる信号から被検体の超音波ボリュームデータを作成するボリュームデータ作成部と、前記被検体のリファレンスボリュームデータ、および、前記超音波ボリュームデータに基づいて、前記超音波ボリュームデータの座標系と前記リファレンスボリュームデータの座標系との関係づけを行う第1関係づけ部と、前記探触子を通して得られる信号から、前記超音波ボリュームデータとは別に、前記被検体の断層像を表す断層像データを作成する断層像データ作成部と、前記位置センサからの位置情報に基づいて、前記断層像データの座標系と、前記超音波ボリュームデータの座標系とを関係づける第2関係づけ部と、前記第1関係づけ部による座標系の関係づけと、前記第2関係づけ部による座標系の関係づけとに基づいて、前記探触子の位置情報に応じた断面のリファレンス像を作成するリファレンス像作成部と、を備え、前記表示処理部は、前記リファレンス像と前記断層像データに基づく断層像とを表示させることを特徴とする。   The present invention also provides a volume data creation unit that creates ultrasonic volume data of a subject from a signal obtained from the probe based on position information from a position sensor provided in the probe, and the subject. A first relationship unit that associates a coordinate system of the ultrasound volume data with a coordinate system of the reference volume data based on the reference volume data of the specimen and the ultrasound volume data; and the probe In addition to the ultrasonic volume data, a tomogram data creation unit that creates tomogram data representing the tomogram of the subject, and the tomogram based on the position information from the position sensor. A second association unit that associates the coordinate system of the data with the coordinate system of the ultrasonic volume data, and a seat by the first association unit. A reference image creation unit that creates a reference image of a cross section according to positional information of the probe based on the relationship of the system and the relationship of the coordinate system by the second relationship unit, The display processing unit displays the reference image and a tomographic image based on the tomographic image data.

また、本発明に係る超音波診断装置は、望ましくは、前記第1関係づけ部は、前記リファレンスボリュームデータが表す特徴部の前記リファレンスボリュームデータの座標系における位置と、前記超音波ボリュームデータが表す特徴部の前記超音波ボリュームデータの座標系における位置とに基づいて、各座標系の関係づけを行う。   In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, preferably, the first correlation unit represents the position of the feature represented by the reference volume data in the coordinate system of the reference volume data and the ultrasonic volume data. Each coordinate system is related based on the position of the feature volume in the coordinate system of the ultrasonic volume data.

(1)本発明による超音波診断装置は、たとえば、被検体の超音波断層像と該被検体のリファレンスボリュームデータから前記超音波断層像に対応するリファレンス像を作成し、表示する超音波診断装置であって、探触子から得られる信号から前記被検体の超音波ボリュームデータを作成する手段と、前記リファレンスボリュームデータと前記超音波ボリュームデータの少なくとも2つの直交断面における断層像に基づいてそれぞれのボリュームデータの座標系の関係づけを行う手段と、前記関係づけられた座標系に基づいて、前記探触子の位置に応じた断面の前記リファレンス像を表示させる手段とを備える。 (1) An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, for example, creates and displays a reference image corresponding to the ultrasonic tomographic image from the ultrasonic tomographic image of the subject and the reference volume data of the subject. And means for generating ultrasonic volume data of the subject from signals obtained from a probe, and each of the reference volume data and the ultrasonic volume data based on tomographic images in at least two orthogonal sections. Means for associating the coordinate system of the volume data, and means for displaying the reference image of the cross section according to the position of the probe based on the related coordinate system.

(2)本発明による超音波診断装置は、たとえば、被検体の超音波断層像と該被検体のリファレンスボリュームデータから前記超音波断層像に対応するリファレンス像を作成し、表示する超音波診断装置であって、探触子から得られる信号から前記被検体の超音波ボリュームデータを作成する手段と、前記リファレンスボリュームデータと前記超音波ボリュームデータのそれぞれの同一特徴部の一致づけに基づいてそれぞれのボリュームデータの座標系の関係づけを行う手段と、前記関係づけられた座標系に基づいて、前記探触子の位置に応じた断面の前記リファレンス像を表示させる手段とを備える。 (2) The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, for example, creates and displays a reference image corresponding to the ultrasonic tomographic image from the ultrasonic tomographic image of the subject and the reference volume data of the subject. And means for creating ultrasonic volume data of the subject from the signal obtained from the probe, and based on matching of the same feature portions of the reference volume data and the ultrasonic volume data, respectively. Means for associating the coordinate system of the volume data, and means for displaying the reference image of the cross section according to the position of the probe based on the related coordinate system.

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の
変更が可能である。
In addition, this invention is not limited to the above structure, A various change is possible in the range which does not deviate from the technical idea of this invention.

このように構成した超音波診断装置は、探触子の位置に応じて映像される超音波断層像のスキャン面に対するリファレンス像にずれが生じてしまうのを回避し、各断層面の位置合わせの向上を図ることができる。   The ultrasonic diagnostic apparatus configured in this way avoids the occurrence of a shift in the reference image with respect to the scan plane of the ultrasonic tomographic image that is imaged according to the position of the probe, and aligns each tomographic plane. Improvements can be made.

本発明による超音波診断装置の表示器における画像表示の一形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one form of the image display in the indicator of the ultrasonic diagnosing device by this invention. 本発明による超音波診断装置の一実施例を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows one Example of the ultrasonic diagnosing device by this invention. 本発明による超音波診断装置の動作の一実施例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows one Example of operation | movement of the ultrasonic diagnosing device by this invention. 本発明による超音波診断装置における超音波ボリュームデータの構築に関する一実施例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one Example regarding construction | assembly of the ultrasonic volume data in the ultrasonic diagnosing device by this invention. 本発明による超音波診断装置の一実施例において用いられる表示パラメータ(位置合わせパラメータ)に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the display parameter (positioning parameter) used in one Example of the ultrasonic diagnosing device by this invention. 本発明による超音波診断装置の効果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect of the ultrasonic diagnosing device by this invention. 本発明による超音波診断装置の他の実施例を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the other Example of the ultrasonic diagnosing device by this invention. 図7に示した超音波診断装置における動作の一つを概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally one of the operation | movement in the ultrasonic diagnosing device shown in FIG.

以下、本発明による超音波診断装置の実施例を図面を用いて説明をする。   Embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図2は、本発明による超音波診断装置の一実施例を示す概略ブロック図である。同図において、まず、被検体200に当接させて用いられる探触子(プローブ)10がある。この探触子10は並設された複数の超音波振動子が備えられて構成され、また、この探触子10には後に詳述する位置センサ20がたとえば貼り付けられて具備されている。   FIG. 2 is a schematic block diagram showing an embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. In the figure, first, there is a probe 10 used in contact with a subject 200. The probe 10 includes a plurality of ultrasonic transducers arranged in parallel, and the probe 10 is provided with, for example, a position sensor 20 that will be described in detail later.

前記探触子10は送受信部12によって被検体200内に超音波を送出し、該被検体200から反射された超音波は前記送受信部12によって反射エコー信号として受信されるとともに、増幅、アナログデジタル変換、および整相加算などの処理がなされるようになっている。   The probe 10 transmits ultrasonic waves into the subject 200 by the transmission / reception unit 12, and the ultrasonic waves reflected from the subject 200 are received as reflected echo signals by the transmission / reception unit 12, and are amplified, analog-digital Processing such as conversion and phasing addition is performed.

該送受信部12からの信号は超音波像作成部14に入力され、この超音波像作成部14によって前記探触子10からの超音波のスキャン面における超音波断層像のデータが作成されるようになっている。   A signal from the transmission / reception unit 12 is input to an ultrasonic image creation unit 14, and the ultrasonic image creation unit 14 creates ultrasonic tomographic image data on an ultrasonic scan plane from the probe 10. It has become.

この超音波断層像のデータは画像メモリ16に記憶され、さらに合成部60を介して表示器18に入力され、その画面に該超音波断層像が表示されるようになっている。該超音波断層像は前記探触子10からの超音波のスキャン面における断層像となっている。   The ultrasonic tomographic image data is stored in the image memory 16 and further input to the display 18 via the synthesizing unit 60, and the ultrasonic tomographic image is displayed on the screen. The ultrasonic tomographic image is a tomographic image on the scanning surface of the ultrasonic wave from the probe 10.

また、前記合成部60には、後述する他の画像のデータも入力されるようになっており、これら他の画像は前記超音波断層像とともに前記表示器18の画面に表示されるようになっている。   Further, data of other images to be described later is also input to the synthesis unit 60, and these other images are displayed on the screen of the display 18 together with the ultrasonic tomographic image. ing.

ここで、他の画像としては、いわゆる超音波ボリュームデータを構築し、この超音波ボリュームデータにおける任意の断面の断層像、および、本発明による超音波診断装置とは別個に構成される装置であって、たとえばX線CT装置あるいは磁気共鳴撮像(MRI)装置等からなる医療用画像診断装置(図2では符号100で示している)からリファレンスボリュームデータを入力し、このリファレンスボリュームデータにおける任意の断面の断層像となっている。   Here, as another image, so-called ultrasonic volume data is constructed, a tomographic image of an arbitrary cross section in the ultrasonic volume data, and an apparatus configured separately from the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. For example, reference volume data is input from a medical diagnostic imaging apparatus (indicated by reference numeral 100 in FIG. 2) composed of, for example, an X-ray CT apparatus or a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus, and an arbitrary cross section in this reference volume data It is a tomographic image.

前記超音波ボリュームデータは、前記探触子10をたとえば超音波のスキャン面に直交する方向に移動させ、それによって順次得られる複数の断層像(スライス像)によって構築でき、この際の前記各断層像には、該探触子10に具備された位置センサ20からの信号に基づいて位置情報が対応づけられるようになっている。   The ultrasonic volume data can be constructed from a plurality of tomographic images (slice images) sequentially obtained by moving the probe 10 in a direction perpendicular to the ultrasonic scan plane, for example, and each of the tomographic images at this time. The image is associated with position information based on a signal from the position sensor 20 provided in the probe 10.

前記位置センサ20は、被検体200が横臥するベッド等に取り付けられたソース22から発生するたとえば磁気信号を検知する磁気センサから構成され、ソース座標系における探触子10の前記位置情報(三次元的な位置および傾き)が検出されるようになっている。なお、該位置センサ20とソース22としては、磁場を利用するものに限られず、たとえば光を利用するものであってもよい。   The position sensor 20 includes a magnetic sensor that detects, for example, a magnetic signal generated from a source 22 attached to a bed or the like on which the subject 200 is lying, and the position information (three-dimensional) of the probe 10 in the source coordinate system. (A typical position and inclination) are detected. The position sensor 20 and the source 22 are not limited to those using a magnetic field, and may use, for example, light.

すなわち、前記探触子10をたとえば超音波のスキャン面に直交する方向に移動させることによって、前記超音波像作成部14から各スキャン面における断層像が得られ、これら各断層像はボリュームデータ構築部26に入力されるようになっている。   That is, by moving the probe 10 in a direction orthogonal to the ultrasonic scan plane, for example, tomographic images on the respective scan planes are obtained from the ultrasonic image creation unit 14, and each of these tomographic images is volume data constructed. It is input to the unit 26.

一方、探触子10の移動の過程において、前記位置センサ20およびソース22からの信号が探触子座標算出手段56に入力され、この探触子座標算出手段56によって該探触子10の位置情報が算出され、この位置情報はボリュームデータ構築部26へ入力されるようになっている。   On the other hand, in the process of movement of the probe 10, signals from the position sensor 20 and the source 22 are input to the probe coordinate calculation means 56, and the position of the probe 10 is detected by the probe coordinate calculation means 56. Information is calculated, and this position information is input to the volume data construction unit 26.

この場合における探触子座標算出手段56の駆動は、操作卓58におけるボリュームデータ構築を示す操作に伴い、制御部50を介した信号の入力によってなされるようになっている。   In this case, the probe coordinate calculation means 56 is driven by input of a signal through the control unit 50 in accordance with an operation indicating volume data construction on the console 58.

ボリュームデータ構築部26では、前記超音波像作成部14から入力されるそれぞれの前記断層像に前記位置情報が対応づけられ、3次元座標軸が伴った超音波ボリュームデータが作成される。   In the volume data construction unit 26, the position information is associated with each of the tomographic images input from the ultrasound image creation unit 14, and ultrasound volume data with a three-dimensional coordinate axis is created.

ボリュームデータ構築部26で作成された超音波ボリュームデータはボリュームデータ記憶部28に記憶され、任意断層像作成部30によって任意の断面の断層像が該超音波ボリュームデータから作成されるようになっている。この任意の断面の断層像は、後の説明で明らかとなるが、たとえば直交三断面像からなる各断層像を含んで作成されるようになっている。   The ultrasonic volume data created by the volume data construction unit 26 is stored in the volume data storage unit 28, and a tomographic image of an arbitrary cross section is created from the ultrasonic volume data by the arbitrary tomographic image creation unit 30. Yes. The tomographic image of this arbitrary cross section will be apparent from later description, and is created including, for example, each tomographic image composed of three orthogonal cross sectional images.

この任意断層像作成部30には、最初の段階ではたとえば予め設定された断面の各断層像が作成され、これら各断層像は画像メモリ32に記憶され、さらに合成部60を介して表示器18に入力され、その断層像が表示されるようになっている。この場合、操作者は、表示器18の画面に表示された各断層像を観察しながら、たとえば操作卓58の操作によって、各断層像の断面を移動させたり回転させることによって変化する断面に応じた断層像を変更させて表示させることができるようになっている。   In the arbitrary tomographic image creating unit 30, for example, each tomographic image of a preset cross section is created in the initial stage, and each tomographic image is stored in the image memory 32, and further, the display 18 through the synthesizing unit 60. The tomographic image is displayed. In this case, the operator observes each tomographic image displayed on the screen of the display 18 and responds to a cross section that changes by moving or rotating the cross section of each tomographic image by operating the console 58, for example. The tomographic image can be changed and displayed.

すなわち、前記操作卓58からの操作に応じた信号は、制御部50を介して表示断面算出手段52Aに入力され、この表示断面算出手段52Aによって、該操作卓58の操作にともなって選定される断面の情報が算出されるようになっている。   That is, a signal corresponding to the operation from the console 58 is input to the display cross section calculation means 52A via the control unit 50, and is selected by the display cross section calculation means 52A according to the operation of the console 58. Information on the cross section is calculated.

この表示断面算出手段52Aによって算出された新たな断面の情報は前記任意断層像作成部30に送出され、この任意断層像作成部30にて、前記断面の断層像が作成される。この断層像は画像メモリ32に記憶され、さらに合成部60を介して表示器18に入力され、その画面に断面が変化した断層像が表示されるようになっている。   The information of the new cross section calculated by the display cross section calculating means 52A is sent to the arbitrary tomographic image creation unit 30, and the arbitrary tomographic image creation unit 30 creates the tomographic image of the cross section. This tomographic image is stored in the image memory 32, and further input to the display 18 via the synthesizing unit 60, and a tomographic image whose cross section is changed is displayed on the screen.

さらに、前記リファレンスボリュームデータは、医療用画像信号装置100から入力され、ボリュームデータ記憶部40に記憶され、任意断層像作成部42によって任意の断面の断層像が該ボリュームデータから作成されるようになっている。この任意の断面の断層像も、後の説明で明らかとなるが、たとえば直交三断面像からなる各断層像を含んで作成されるようになっている。   Further, the reference volume data is input from the medical image signal device 100, stored in the volume data storage unit 40, and an arbitrary tomographic image generating unit 42 generates a tomographic image of an arbitrary cross section from the volume data. It has become. This tomographic image of an arbitrary cross section will be apparent from later description, but is created including, for example, each tomographic image including three orthogonal cross-sectional images.

この任意断層像作成部42には、最初の段階ではたとえば予め設定された断面の各断層像が作成され、これら各断層像は画像メモリ44に記憶され、さらに合成部60を介して表示器18に入力され、各断層像が表示されるようになっている。この場合、操作者は、表示器18の画面に表示された各断層像を観察しながら、たとえば操作卓58の操作によって、該断層像の断面を移動させたり回転させることによって変化する断層像を表示させることができるようになっている。   In this arbitrary tomographic image creating unit 42, for example, each tomographic image of a preset cross section is created in the first stage, each of these tomographic images is stored in the image memory 44, and further, the display 18 through the synthesizing unit 60. Each tomographic image is displayed. In this case, the operator observes each tomographic image displayed on the screen of the display 18 and, for example, operates a console 58 to display a tomographic image that changes by moving or rotating the cross section of the tomographic image. It can be displayed.

すなわち、前記操作卓58からの操作に応じた信号は、制御部50を介して表示断面算出手段52Bに入力され、この表示断面算出手段52Bによって、該操作卓58の操作にともなって選定される断面の情報が算出されるようになる。   That is, a signal corresponding to the operation from the console 58 is input to the display section calculation means 52B via the control unit 50, and is selected by the display section calculation means 52B according to the operation of the console 58. Cross-section information is calculated.

この表示断面算出手段52Bによって算出された新たな断面の情報は前記任意断層像作成部42に送出され、この任意断層像作成部42にて、前記断面の断層像が作成される。この断層像は画像メモリ44に記憶され、さらに合成部60を介して表示器18に入力され、その画面に断面が変化した断層像が変更表示されるようになっている。   The information of the new cross section calculated by the display cross section calculating means 52B is sent to the arbitrary tomographic image creating unit 42, and the arbitrary tomographic image creating unit 42 creates the tomographic image of the cross section. This tomographic image is stored in the image memory 44 and further input to the display 18 via the synthesizing unit 60, and the tomographic image whose cross section is changed is displayed on the screen.

前記表示器18の画面には、上述したように、少なくとも超音波ボリュームデータから得られた直交三断面像と、リファレンスボリュームデータから得られた直交三断面像とが表示され、これら互いに対応する断層像において、その断面を変化させることにより、それぞれの断層像の断面の一致を確認できる。このことは、超音波ボリュームデータの3次元像とリファレンスボリュームデータの3次元像との座標系の一致がとれることを意味する。   On the screen of the display 18, as described above, at least the three orthogonal cross-sectional images obtained from the ultrasonic volume data and the three orthogonal cross-sectional images obtained from the reference volume data are displayed. By changing the cross section of the image, it is possible to confirm the coincidence of the cross sections of the tomographic images. This means that the coordinate system of the three-dimensional image of the ultrasonic volume data and the three-dimensional image of the reference volume data can be matched.

たとえば前記操作卓58には釦が具備され、操作者が表示器18の画面を通してそれぞれの断層像の断面の一致が確認できた場合、前記釦を押すことにより、その信号は制御部50を介して位置合わせ手段54に入力され、該位置合わせ手段54を駆動させるようになっている。   For example, the console 58 is provided with a button, and when the operator can confirm that the cross sections of the respective tomographic images match through the screen of the display 18, the signal is transmitted via the control unit 50 by pressing the button. Are input to the alignment means 54, and the alignment means 54 is driven.

この位置合わせ手段54では、前記表示断面算出手段52Aおよび表示断面算出手段52Bにおける情報に基づいて、超音波ボリュームデータの座標系とリファレンスボリュームデータの座標系の一義的な関係づけがなされ、この関連づけをたとえばパラメータとして算出するようになっている。このパラメータは、例えば、操作卓58の操作によって移動した直交三断面の断層像の移動量等に対応している。直交三断面の断層像の移動量とは、XY,YZ,ZX平面上のそれぞれの直交三断面像が移動することにより、表示断面算出手段52A及び表示断面算出手段52Bで算出される直交三断面像の座標の移動量である。このパラメータは、超音波ボリュームデータにおいて任意の断面が特定された際に、これを用いることによって該断面と同一個所におけるリファレンスボリュームデータ上の断面を算出できるようになっている。そして、このパラメータを該位置合わせ手段54内のメモリ54aに格納させるようになっている。   In the alignment means 54, based on the information in the display cross section calculation means 52A and the display cross section calculation means 52B, a unique relationship between the coordinate system of the ultrasonic volume data and the coordinate system of the reference volume data is made. Is calculated as a parameter, for example. This parameter corresponds to, for example, the amount of movement of the tomographic image of the three orthogonal cross sections moved by operating the console 58. The amount of movement of the tomographic image of the three orthogonal cross sections refers to the three orthogonal cross sections calculated by the display cross section calculating means 52A and the display cross section calculating means 52B by moving the respective orthogonal three cross sectional images on the XY, YZ, and ZX planes. This is the amount of movement of the coordinates of the image. When an arbitrary cross section is specified in the ultrasonic volume data, this parameter can be used to calculate a cross section on the reference volume data at the same location as the cross section. The parameters are stored in the memory 54a in the positioning means 54.

この後は、被検体200の任意の部位において探触子10を当接させ、この探触子10を通して得られる断層像と、この断層像と同一の断面における断層像であって前記リファレンスボリュームデータから抽出された断層像とを前記表示器18の画面に表示させることができる。   Thereafter, the probe 10 is brought into contact with an arbitrary part of the subject 200, a tomographic image obtained through the probe 10, and a tomographic image in the same cross section as the tomographic image, the reference volume data. And the tomographic image extracted from the image can be displayed on the screen of the display 18.

すなわち、前記探触子10からの反射エコー信号は、前記送受信部12、超音波像作成部14を介することによって断層像データとして作成され、この断層像データは画像メモリ16、合成部60、表示器18を介することによって断層像として表示される。   That is, the reflected echo signal from the probe 10 is generated as tomographic image data via the transmitting / receiving unit 12 and the ultrasonic image generating unit 14, and this tomographic image data is stored in the image memory 16, the synthesizing unit 60, and the display. It is displayed as a tomographic image through the device 18.

一方、前記探触子10に具備された位置センサ20からの信号は探触子座標算出手段56に入力され、この探触子座標算出手段56によって該探触子10の位置情報が算出される。   On the other hand, the signal from the position sensor 20 provided in the probe 10 is input to the probe coordinate calculation means 56, and the probe coordinate calculation means 56 calculates the position information of the probe 10. .

探触子10の前記位置情報は前記表示断面算出手段52Bに入力され、この表示断面算出手段52Bでは、前記探触子10の位置情報に対応するスキャン面と同一の断面における断層像をボリュームデータ記憶部40から抽出し任意断層像作成部42によって作成するようになっている。   The position information of the probe 10 is input to the display section calculation means 52B. The display section calculation means 52B obtains tomographic images in the same section as the scan plane corresponding to the position information of the probe 10 as volume data. It is extracted from the storage unit 40 and created by an arbitrary tomographic image creation unit 42.

この場合、探触子10の位置情報における三次元座標系は、前記ボリュームデータ構築部26によって作成された超音波ボリュームデータの三次元座標系と同じである。このことは、前記パラメータを用いて、探触子10の位置情報から、該探触子10によって得られる断層像の断面と同一のリファレンスボリュームデータ上の断面を算出できることを意味する。   In this case, the three-dimensional coordinate system in the position information of the probe 10 is the same as the three-dimensional coordinate system of the ultrasonic volume data created by the volume data construction unit 26. This means that the cross section on the same reference volume data as the cross section of the tomographic image obtained by the probe 10 can be calculated from the position information of the probe 10 using the parameters.

したがって、前記表示断面算出手段52では、前記位置合わせ手段54内のメモリ54aに格納された前記パラメータに基づいて、前記探触子10の位置情報に対応するスキャン面と同一の断面におけるリファレンス像をボリュームデータ記憶部40から抽出できるようになっている。   Therefore, the display cross section calculation means 52 generates a reference image in the same cross section as the scan plane corresponding to the position information of the probe 10 based on the parameters stored in the memory 54a in the alignment means 54. Extraction from the volume data storage unit 40 is possible.

このボリュームデータ記憶部40から抽出されたリファレンス像は画像メモリ44に記憶され、さらに合成部60を介して表示器18に入力され、その画面に表示されるようになっている。   The reference image extracted from the volume data storage unit 40 is stored in the image memory 44, and is further input to the display 18 via the synthesis unit 60 and displayed on the screen.

図3は、このように構成した超音波神殿装置の動作の一実施例を示したフロー図である。図3において、その左側は操作者(User)の動作を、右側は本装置側の動作を示している。   FIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of the operation of the ultrasonic temple apparatus configured as described above. In FIG. 3, the left side shows the operation of the operator (User), and the right side shows the operation on the apparatus side.

まず、操作者は当該被検体200のリファレンスボリュームデータをロードする指令を送る(ステップS1)。これにより、本装置は医療用画像診断装置100からリファレンスボリュームデータをボリュームデータ記憶部40に読み込み(ステップS’1)、さらに、該リファレンスボリュームデータから直交三断面画像の各断層像を任意断層像作成部42によって作成するとともに、該直交三断面像を表示器18の画面に表示する(ステップS’2)。   First, the operator sends a command to load the reference volume data of the subject 200 (step S1). As a result, the apparatus reads the reference volume data from the medical image diagnostic apparatus 100 into the volume data storage unit 40 (step S′1), and further converts each tomographic image of the orthogonal three-section image from the reference volume data to an arbitrary tomographic image. While creating by the preparation part 42, this orthogonal three cross-sectional image is displayed on the screen of the indicator 18 (step S'2).

この段階における直交三断面画像の各断層像は、前記任意断層像作成部42によって、たとえば、予め設定された断面における断層像が作成され、表示器18によって表示されるようになっている。後の操作によって直交三断面画像の各断層像の断面を移動させたり回転させることのできる最初の段階における直交三断面画像であるからである。   For each tomographic image of the three orthogonal cross-sectional images at this stage, for example, a tomographic image in a preset cross-section is created by the arbitrary tomographic image creating unit 42 and displayed on the display 18. This is because it is an orthogonal three-section image in the first stage in which the section of each tomographic image of the orthogonal three-section image can be moved or rotated by a later operation.

操作者は、被検体200に当接させた探触子10によって、超音波(US)をスキャンさせ、該スキャンの面にたとえば直交する方向に該探触子10を移動させることによって、関心領域に超音波を照射する(ステップS2)。   The operator scans ultrasonic waves (US) with the probe 10 in contact with the subject 200, and moves the probe 10 in a direction perpendicular to the surface of the scan, for example. Is irradiated with ultrasonic waves (step S2).

これにより、本装置は、超音波像作成部14によって超音波画像(US像)と該探触子100の位置情報を探触子座標算出手段56によって取得し(ステップS’3)、この位置情報をもとに前記探触子10の移動の過程で得られる超音波の各スキャン面の断層像から超音波ボリュームデータをボリュームデータ構築部26によって構築する(ステップS’4)。そして、該超音波ボリュームデータから任意断層像作成部30によって各断層像を直交三断面画像として作成するとともに、表示器18に表示する。   As a result, the present apparatus acquires the ultrasonic image (US image) and the position information of the probe 100 by the probe coordinate calculation means 56 by the ultrasonic image creating unit 14 (step S′3), and this position. Based on the information, the volume data construction unit 26 constructs ultrasound volume data from the tomographic images of the respective scan planes of the ultrasound obtained in the process of moving the probe 10 (step S′4). Then, each tomographic image is generated as an orthogonal three-section image from the ultrasonic volume data by the arbitrary tomographic image generating unit 30 and displayed on the display 18.

この段階における直交三断面画像の各断層像は、前記任意断層像作成部30によって、たとえば、予め設定された断面における断層像が作成され、表示器18によって表示されるようになっている。後の操作によって直交三断面画像の各断層像の断面を移動させたり回転させることのできる最初の段階における直交三断面画像であるからである。   For each tomographic image of the orthogonal three cross-sectional images at this stage, for example, a tomographic image in a preset cross-section is created by the arbitrary tomographic image creating unit 30 and displayed on the display 18. This is because it is an orthogonal three-section image in the first stage in which the section of each tomographic image of the orthogonal three-section image can be moved or rotated by a later operation.

なお、前記ステップS’4における超音波ボリュームデータの構築に関する詳細な説明は後に図4を用いて行う。   A detailed description of the construction of the ultrasonic volume data in step S′4 will be given later with reference to FIG.

ここで、図1は、前記表示器18における画像表示の一形態を示す図である。図1において、その上段部には前記リファレンスボリュームデータからの直交三断面像の各断層像が、中段部には前記超音波ボリュームデータからの直交三断面像の各断層像が表示され、さらに、下段部には、前記リファレンスボリュームデータからの直交三断面像と前記超音波ボリュームデータからの直交三断面像とのそれぞれ対応する各断層像を重ね合わせた合成画像が表示されている。   Here, FIG. 1 is a diagram showing one form of image display on the display 18. In FIG. 1, each tomographic image of the orthogonal three cross-sectional images from the reference volume data is displayed on the upper part thereof, and each tomographic image of the orthogonal three cross-sectional images from the ultrasonic volume data is displayed on the middle part, In the lower part, a composite image is displayed by superimposing the corresponding tomographic images of the three orthogonal cross-sectional images from the reference volume data and the three orthogonal cross-sectional images from the ultrasonic volume data.

さらに、詳述すれば、上段部における最左欄の部分にはリファレンスボリュームデータVcと、このリファレンスボリュームデータVc内において互いに直交して表示された断面CT1、CT2、CT3とが表示されている。後述する各断層像のリファレンスボリュームデータVc内における位置関係が明瞭となるための表示である。そして、前記リファレンスボリュームデータVcにおける前記断面CT1における断層像、前記断面CT2における断層像、前記断面CT3における断層像が、前記最左欄から右側の各欄にかけて並列されて順次表示されている。断面CT1における断層像、断面CT2における断層像、断面CT3における断層像のそれぞれには同一の血管VSを含む臓器がそれぞれの断層個所に応じて表示されているとともに、中央にて交叉し縦横にそれぞれ走行する線LNが表示されている。たとえば、断面CT1における断層像において前記各線LNは、断面CT1に対する断面CT2との交線および断面CT3との交線を示している。各断面CT1、CT2、CT3における各断層像からそれらの位置関係を容易に把握できるようにするためである。   More specifically, reference volume data Vc and cross sections CT1, CT2, and CT3 displayed orthogonal to each other in the reference volume data Vc are displayed in the leftmost column portion in the upper stage. This is a display for clarifying the positional relationship of each tomographic image to be described later in reference volume data Vc. Then, the tomographic image at the section CT1, the tomographic image at the section CT2, and the tomographic image at the section CT3 in the reference volume data Vc are sequentially displayed in parallel from the leftmost column to the right columns. An organ including the same blood vessel VS is displayed in each of the tomographic image in the cross section CT1, the tomographic image in the cross section CT2, and the tomographic image in the cross section CT3. A traveling line LN is displayed. For example, in the tomographic image at the cross section CT1, each line LN indicates a cross line with the cross section CT2 and a cross line with the cross section CT3. This is because the positional relationship can be easily grasped from each tomographic image in each of the cross sections CT1, CT2, and CT3.

また、中段部においても、上段部と同様に、その最左欄の部分には超音波ボリュームデータVuと、この超音波ボリュームデータVu内において互いに直交して表示された断面US1、US2、US3とが表示されている。そして、前記超音波ボリュームデータVuにおける前記断面US1における断層像、前記断面US2における断層像、前記断面US3における断層像が、前記最左欄から右側の各欄にかけて並列されて順次表示されている。また、断面US1における断層像、断面US2における断層像、断面US3における断層像のそれぞれの中央にて交叉し縦横にそれぞれ走行する線NLが表示されているのも上段部における表示と同様である。   Further, in the middle stage, similarly to the upper stage, the leftmost column portion includes the ultrasonic volume data Vu and the cross sections US1, US2, US3 displayed orthogonal to each other in the ultrasonic volume data Vu. Is displayed. Then, the tomographic image at the cross section US1, the tomographic image at the cross section US2, and the tomographic image at the cross section US3 in the ultrasonic volume data Vu are sequentially displayed in parallel from the leftmost column to the right columns. Similarly to the display in the upper stage, the lines NL that cross each other at the center of the tomographic image at the cross section US1, the tomographic image at the cross section US2, and the tomographic image at the cross section US3 are displayed.

このような表示は、リファレンスボリュームデータVcにおける断面CT1の断層像と超音波ボリュームデータVuにおける断面US1の断層像、リファレンスボリュームデータVcにおける断面CT2の断層像と超音波ボリュームデータVuにおける断面US2の断層像、リファレンスボリュームデータVcにおける断面CT3の断層像と超音波ボリュームデータVuにおける断面US3の断層像はそれぞれ近接して配置され、それらを対比し易くなっている。   Such display includes a tomographic image of the cross section CT1 in the reference volume data Vc, a tomographic image of the cross section US1 in the ultrasonic volume data Vu, a tomographic image of the cross section CT2 in the reference volume data Vc, and a tomographic image of the cross section US2 in the ultrasonic volume data Vu. The tomographic image of the cross section CT3 in the image and reference volume data Vc and the tomographic image of the cross section US3 in the ultrasonic volume data Vu are arranged close to each other so that they can be easily compared.

さらに、下段部においては、互いに対比すべく断面CT1における断層像と断面UT1における断層像とが完全に一致するか否かを判定できるこれらの各断層像の合成画像(CT1+US1)、互いに対比すべく断面CT2における断層像と断面UT2における断層像とが完全に一致するか否かを判定できるこれらの各断層像の合成画像(CT2+US2)、互いに対比すべく断面CT3における断層像と断面UT3における断層像とが完全に一致するか否かを判定できるこれらの各断層像の合成画像(CT3+US3)とが表示されるようになっている。   Further, in the lower stage, a composite image (CT1 + US1) of these tomographic images, which can be determined whether or not the tomographic image in the cross section CT1 and the tomographic image in the cross section UT1 are completely coincident with each other, are to be compared with each other. A combined image (CT2 + US2) of these tomographic images that can determine whether or not the tomographic image at the cross section CT2 and the tomographic image at the cross section UT2 are completely coincident with each other, and the tomographic image at the cross section CT3 and the tomographic image at the cross section UT3 And a combined image (CT3 + US3) of these tomographic images that can be determined whether or not they completely coincide with each other.

そして、各断層像は同一の拡大縮小スケールで表示されている。比較を容易にするためである。また、前記合成画像は、たとえば、リファレンスボリュームデータからの直交三断面像の各断層像および超音波ボリュームデータからの直交三断面像の各断層像をアルファブレンディング等で半透明カラー合成したものが採用され、あるいは、一方の断層像の輪廓を抽出し他方に重ね合わせたもの等が採用されるようになっている。合成画像を表示させているのは、リファレンスボリュームデータからの直交三断面像と超音波ボリュームデータからの直交三断面像の位置ずれの程度を把握するのに好都合となるからである。   Each tomographic image is displayed on the same scale. This is to facilitate comparison. The composite image is, for example, a translucent color composite of each tomographic image of the orthogonal three cross-sectional images from the reference volume data and each tomographic image of the orthogonal three cross-sectional images from the ultrasonic volume data by alpha blending or the like. Alternatively, a tomogram of one tomogram extracted and superimposed on the other is adopted. The composite image is displayed because it is convenient to grasp the degree of positional deviation between the orthogonal three-section image from the reference volume data and the orthogonal three-section image from the ultrasonic volume data.

なお、表示器18の表示面には、上述した画像表示の他に、同期、非同期、移動、回転等のボタンB1、B2が表示され、たとえば操作卓58に具備されるマウスによって表示面上を移動するポインタによって操作させることができるようになっている。いずれもリファレンスボリュームデータからの直交三断面像の各断層像および超音波ボリュームデータからの直交三断面像の各断層像の一致を図るためのボタンとなっている。   In addition to the above-described image display, buttons B1 and B2 such as synchronous, asynchronous, movement, and rotation are displayed on the display surface of the display 18. For example, a mouse provided on the console 58 is used to display the display surface on the display surface. It can be operated by a moving pointer. Both are buttons for matching the tomographic images of the orthogonal three cross-sectional images from the reference volume data and the tomographic images of the orthogonal three cross-sectional images from the ultrasonic volume data.

また、RegistrationボタンB3も表示され、リファレンスボリュームデータからの直交三断面像の各断層像および超音波ボリュームデータからの直交三断面像の各断層像との一致が図れたと判断された場合に操作するボタンとなっている。すなわち、このRegistrati
onボタンB3は位置合わせ完了ボタンB3として機能するようになっている。この実施例において、該RegistrationボタンB3は表示器18の画面に表示されたものとして備えられているが、他の実施例として前記操作卓58上に直接設けられたものであってもよい。
A Registration button B3 is also displayed, and is operated when it is determined that the tomographic images of the orthogonal three cross-sectional images from the reference volume data and the tomographic images of the orthogonal three cross-sectional images from the ultrasonic volume data are matched. It is a button. That is, this Registrati
The on button B3 functions as an alignment completion button B3. In this embodiment, the Registration button B3 is provided as being displayed on the screen of the display 18. However, as another embodiment, the Registration button B3 may be provided directly on the console 58.

図1では、リファレンスボリュームデータからの直交三断面像と超音波ボリュームデータからの直交三断面像とがそれぞれにおいて全て一致されている場合を描画したものである。しかし、図3のステップS’2およびステップS’5において表示器18に表示される際の当初の各直交三断面像はそれぞれ一致していないのが通常である。   In FIG. 1, the case where the three orthogonal cross-sectional images from the reference volume data and the three orthogonal cross-sectional images from the ultrasonic volume data are all matched is drawn. However, it is normal that the initial orthogonal three-section images when displayed on the display 18 in step S′2 and step S′5 in FIG. 3 do not coincide with each other.

このため、図3における説明に戻り、そのステップ3に示すように、操作者は、前記表示器18の画面を通して直交三断面画像の各断層像の表示面を移動あるいは回転させるようにする。リファレンスボリュームデータから得られた直交三断面像と超音波ボリュームデータから得られた直交三断面像との一致を図らんとするためである。   Therefore, returning to the description in FIG. 3, as shown in step 3, the operator moves or rotates the display surface of each tomographic image of the orthogonal three-section image through the screen of the display 18. This is for the purpose of matching the orthogonal three-section image obtained from the reference volume data with the orthogonal three-section image obtained from the ultrasonic volume data.

直交三断面画像の各断層像の表示面の移動あるいは回転はたとえば操作卓58に具備されるマウスの操作によって行うことができるようになっている。2次元画像上で表示面を前後方向(奥行き方向)に移動させることで断面の位置を切り換えることができ、また、該表示面を表示軸を中心にして回転させることで該断面を回転させることができる。   The movement or rotation of the display surface of each tomographic image of the orthogonal three-section image can be performed by operating a mouse provided in the console 58, for example. The position of the cross section can be switched by moving the display surface in the front-rear direction (depth direction) on the two-dimensional image, and the cross section can be rotated by rotating the display surface about the display axis. Can do.

この場合、同期ボタンを設置しておき、この同期ボタンによって同期モードとし、一方の直交三断面像における表示面の移動あるいは回転を他方の直交三断面像における表示面の移動あるいは回転に同期させて変更できるようにしてもよい。   In this case, a synchronization button is installed, the synchronization button is set to the synchronization mode, and the movement or rotation of the display surface in one orthogonal three-section image is synchronized with the movement or rotation of the display surface in the other orthogonal three-section image. You may make it changeable.

このような操作者によるマウス操作は、本装置側で、リファレンスボリュームデータからの直交三断面像の更新(ステップS’6)、および超音波ボリュームデータからの直交三断面像の更新(ステップS’7)がなされるとともに、合成画像の作成および表示がなされるようになる(ステップS’8)。   The mouse operation by such an operator is performed on the apparatus side by updating the orthogonal three-section image from the reference volume data (step S′6) and updating the orthogonal three-section image from the ultrasonic volume data (step S ′). 7) is performed, and a composite image is created and displayed (step S'8).

各直交三断面像の更新、合成画像の作成および表示は、操作者が表示器18を通して、リファレンスボリュームデータからの直交三断面像の各断面図(リファレンス像)と超音波ボリュームデータからの直交三断面像の各断面図(US像)とがそれぞれ同じ画像となったことの判断がなされる(ステップS4)まで続けられる。   The update of each orthogonal three-section image and the creation and display of a composite image are performed by the operator through the display unit 18, each sectional view (reference image) of the orthogonal three-section image from the reference volume data and the orthogonal three-section from the ultrasonic volume data. The process is continued until it is determined that each cross-sectional view (US image) of the cross-sectional image is the same image (step S4).

そして、リファレンスボリュームデータからの直交三断面像の各断面図(リファレンス像)と超音波ボリュームデータからの直交三断面像の各断面図(US像)とがそれぞれ同じ画像となったことの判断がなされた場合、操作者は、位置合わせ完了ボタン(Registra
tionボタン)B3を押すことになる(ステップS5)。
Then, it is determined that each cross-sectional view (reference image) of the three orthogonal cross-sectional images from the reference volume data and each cross-sectional view (US image) of the three orthogonal cross-sectional images from the ultrasound volume data are the same image. If so, the operator must press the alignment complete button (Registra
button) B3 (step S5).

この位置合わせ完了ボタンB3が押されると、本装置では、超音波ボリュームデータからの直交三断面像における表示パラメータ、すなわち、この時点で前記表示断面算出手段52Aによって算出されている表示パラメータが位置合わせパラメータとして前記位置合わせ手段54のメモリ54aに記憶される(ステップS’9)。また、リファレンスボリュームデータからの直交三断面像における表示パラメータ、すなわち、この時点で前記表示断面算出手段52Bによって算出されている表示パラメータが位置合わせパラメータとして前記位置合わせ手段54のメモリ54aに記憶される(ステップS’9)。   When this alignment complete button B3 is pressed, the present apparatus aligns the display parameters in the three orthogonal cross-sectional images from the ultrasonic volume data, that is, the display parameters calculated by the display cross-section calculating means 52A at this time. The parameters are stored in the memory 54a of the positioning means 54 (step S'9). Further, the display parameters in the three orthogonal cross-sectional images from the reference volume data, that is, the display parameters calculated by the display cross-section calculating unit 52B at this time are stored in the memory 54a of the alignment unit 54 as alignment parameters. (Step S′9).

なお、前記ステップS’9、S’10における各位置合わせパラメータ(表示パラメータ)に関する詳細な説明は図5を用いて後述する。   A detailed description of each alignment parameter (display parameter) in steps S′9 and S′10 will be described later with reference to FIG.

ここで、前記表示パラメータは、直交三断面像の各断面図の交点、向きを示し、具体的には、次の行列式(1)で表現される。   Here, the display parameter indicates the intersection and direction of each cross-sectional view of the orthogonal three cross-sectional images, and is specifically expressed by the following determinant (1).

[ r11 r12 r13 x
r21 r22 r23 y
r31 r32 r33 z
0 0 0 1 ] ……(1)
この行列式(1)にあって、x、y、zは直交三断面像の各断面図の交点の座標を表すパラメータであり、r11〜r33は直交三断面像の各断面図の向きを表すパラメータである。
[r11 r12 r13 x
r21 r22 r23 y
r31 r32 r33 z
0 0 0 1] (1)
In this determinant (1), x, y, and z are parameters representing the coordinates of the intersection of each cross-sectional image of the orthogonal three cross-sectional image, and r11 to r33 represent the orientation of each cross-sectional image of the orthogonal three cross-sectional image. It is a parameter.

超音波ボリュームデータを取得してから、現在までの間、被検体200の体位に変化はないものとすると、該超音波ボリュームデータの座標系は、現在における被検体200の座標系とみなして考えることができる。   Assuming that there is no change in the body position of the subject 200 from the acquisition of the ultrasound volume data to the present, the coordinate system of the ultrasound volume data is considered as the current coordinate system of the subject 200. be able to.

このため、現在における被検体の探触子10から得られる座標系はリファレンスボリュームデータの座標系との関係が付けられたことになる。該リファレンスボリュームデータからの直交三断面像と超音波ボリュームデータからの直交三断面像との一致が図られ、それらの座標系が一致づけられているからである。   For this reason, the current coordinate system obtained from the probe 10 of the subject is related to the coordinate system of the reference volume data. This is because the three orthogonal cross-sectional images from the reference volume data and the three orthogonal cross-sectional images from the ultrasonic volume data are matched, and their coordinate systems are matched.

したがって、その後は、探触子10によって超音波断層像を得る場合において、その超音波断層像と同じ断層面におけるリファレンス像を、該断層面に対応する前記表示パラメータに基づいてリファレンスボリュームデータから作成することができ、このリファレンス像を表示器18に表示するようにする(ステップS’11)。   Therefore, after that, when an ultrasonic tomographic image is obtained by the probe 10, a reference image on the same tomographic plane as the ultrasonic tomographic image is created from the reference volume data based on the display parameter corresponding to the tomographic plane. This reference image is displayed on the display 18 (step S′11).

図4は、図3に示すステップS’4において、探触子10の位置センサ20からの位置情報を基に順次得られる各断層像(スライス像)から超音波ボリュームデータを構築する過程を示す説明図で、この超音波ボリュームデータの構築は、図2に示すボリュームデータ構築部6によってなされるようになっている。   FIG. 4 shows a process of constructing ultrasonic volume data from each tomographic image (slice image) sequentially obtained based on position information from the position sensor 20 of the probe 10 in step S′4 shown in FIG. In the explanatory diagram, the construction of the ultrasonic volume data is performed by the volume data construction unit 6 shown in FIG.

図4(a)は、被検体200とともに、ソースの座標系SO、探触子の座標系PR、及び超音波ボリュームデータの座標系UVを示している。ソースの座標系SO、探触子の座標系PRに関する情報は探触子座標算出手段56を介し、各断層像(スライス像)の情報は超音波像作成部14を介して、それぞれ、ボリュームデータ構築部6に入力されるようになっている。   FIG. 4A shows a source coordinate system SO, a probe coordinate system PR, and an ultrasound volume data coordinate system UV together with the subject 200. Information on the source coordinate system SO and the probe coordinate system PR is sent via the probe coordinate calculation means 56, and information on each tomographic image (slice image) is sent via the ultrasonic image creation unit 14 to volume data. It is input to the construction unit 6.

図4(b)には前記超音波ボリュームデータの座標系UVと比較すべくリファレンスボリュームデータの座標系CVを示している。   FIG. 4B shows a coordinate system CV of reference volume data for comparison with the coordinate system UV of the ultrasonic volume data.

超音波ボリュームデータは、その座標系UVと探触子10の座標系PRとの変換行列UV2PRを用いて、次式(2)により構築する。   The ultrasonic volume data is constructed by the following equation (2) using a transformation matrix UV2PR between the coordinate system UV and the coordinate system PR of the probe 10.

(x_vol,y_vol,z_vol)
=UV2PR・(x_2D,y_2D,0) …… (2)
ここで、(x_vol,y_vol,z_vol)は超音波ボリューム上の座標、x_2D,y_2Dは探触子10によって作成される断層像(スライス像)上の座標である。
(X_vol, y_vol, z_vol)
= UV2PR · (x_2D, y_2D, 0) (2)
Here, (x_vol, y_vol, z_vol) are coordinates on the ultrasonic volume, and x_2D, y_2D are coordinates on a tomographic image (slice image) created by the probe 10.

そして、変換行列UV2PRは次式(3)で表される。   The conversion matrix UV2PR is expressed by the following equation (3).

UV2PR=UV2SO・SO2PR
=(SO2UV)^−1・SO2PR …… (3)
SO2PRは、ソース22の座標系SOから探触子10の座標系PRまでの変換行列を表し、ソース22および該探触子10に貼り付けられて配置される位置センサ20からの出力によって、前記探触子座標算出手段56によって算出されるようになっている。
UV2PR = UV2SO / SO2PR
= (SO2UV) ^-1 · SO2PR (3)
SO2PR represents a transformation matrix from the coordinate system SO of the source 22 to the coordinate system PR of the probe 10, and the output from the position sensor 20 attached to the source 22 and the probe 10 is used as the above-mentioned. It is calculated by the probe coordinate calculation means 56.

また、SO2UVは、ソースの座標系SOから超音波ボリュームデータの座標系UVまでの変換行列を表し、超音波ボリュームデータの座標系UVを移動を開始した時点での探触子10の位置で定義することにより、前記探触子10の移動を開始した時点での前記位置センサ20からの出力によって、前記探触子座標算出手段56によって算出されるようになっている。   SO2UV represents a transformation matrix from the source coordinate system SO to the coordinate system UV of the ultrasonic volume data, and is defined by the position of the probe 10 at the time when the coordinate system UV of the ultrasonic volume data is started to move. As a result, the probe coordinate calculation means 56 calculates the output from the position sensor 20 when the probe 10 starts to move.

したがって、上述した演算を行うことにより、上述した座標情報が付された超音波ボリュームデータを構築することができるようになる。   Therefore, by performing the above-described calculation, it is possible to construct ultrasonic volume data to which the above-described coordinate information is attached.

図5(a)は、図4に説明したようにして作成された超音波ボリュームデータの座標系UVと超音波断層像の座標系UPを示しており、それらは互いに関係づけられ、たとえば、超音波ボリュームデータの座標系UVから超音波断層像(US像)の座標系UPへの変換は変換行列UV2UPを用いて行うことができるようになっている。   FIG. 5A shows the coordinate system UV of the ultrasonic volume data created as described in FIG. 4 and the coordinate system UP of the ultrasonic tomographic image, which are related to each other. The conversion from the coordinate system UV of the sound wave volume data to the coordinate system UP of the ultrasonic tomographic image (US image) can be performed using the conversion matrix UV2UP.

この変換行列UV2UPは、図3に示すステップS’9で算出される位置合わせパラメータに対応するものである。そして、この変換行列UV2UPである位置合わせパラメータは、図2における説明において、表示断面算出手段52Aで算出されるようになっており、その後に、位置合わせ手段54のメモリ54aに格納されることは上述したとおりである。   This conversion matrix UV2UP corresponds to the alignment parameter calculated in step S'9 shown in FIG. Then, the alignment parameter which is the transformation matrix UV2UP is calculated by the display section calculating means 52A in the description of FIG. 2, and thereafter stored in the memory 54a of the alignment means 54. As described above.

そして、図5(a)と図5(b)にあっては、超音波断層像の座標系UPとリファレンス像の座標系CPとの一致が図られた場合に、超音波ボリュームデータの座標系UVとリファレンスボリュームデータの座標系CVは、それらの間に一定の関係づけができるようになっている。   In FIGS. 5A and 5B, when the coordinate system UP of the ultrasonic tomographic image and the coordinate system CP of the reference image are matched, the coordinate system of the ultrasonic volume data is used. The coordinate system CV of UV and reference volume data can be fixedly related between them.

すなわち、超音波ボリュームデータの座標系UVとリファレンスボリュームデータの座標系CVとの関係は次式(4)に示す変換行列UV2CVで表現することができる。   That is, the relationship between the coordinate system UV of the ultrasonic volume data and the coordinate system CV of the reference volume data can be expressed by a transformation matrix UV2CV shown in the following equation (4).

UV2CV=UV2UP・UP2CP・CP2CV …… (4)
ここで、超音波断層像の座標系UPとリファレンス像の座標系CPは、表示器18の画面を通してそれぞれの直交三断面像の一致を図ることにより(RegistrationボタンB3の操作で確定)、互いに一致することになり、前記UP2CP=1となる。
UV2CV = UV2UP / UP2CP / CP2CV (4)
Here, the coordinate system UP of the ultrasonic tomographic image and the coordinate system CP of the reference image coincide with each other by matching the three orthogonal cross-sectional images through the screen of the display 18 (determined by the operation of the Registration button B3). Therefore, UP2CP = 1.

したがって、前記式(4)は、次式(5)に示すように簡単に表現することができる。   Therefore, the equation (4) can be easily expressed as shown in the following equation (5).

UV2CV=UV2UP・CP2CV
=UV2UP・(CV2CP)^−1 …… (5)
このことから、前記位置合わせパラメータUV2UP、CV2CPを用いることにより、超音波ボリュームデータの座標系UVとリファレンスボリュームデータの座標系CVとの一義的な関係を表現できる。
UV2CV = UV2UP ・ CP2CV
= UV2UP · (CV2CP) ^-1 (5)
Therefore, by using the alignment parameters UV2UP and CV2CP, the unique relationship between the coordinate system UV of the ultrasonic volume data and the coordinate system CV of the reference volume data can be expressed.

この超音波ボリュームデータの座標系UVとリファレンスボリュームデータの座標系CVとの関係は、図2に示す位置合わせ手段54において、そのメモリ54aに格納された変換行列UV2UPおよび変換行列CV2CPからなる各位置合わせパラメータに基づいて演算されるようになっている。   The relationship between the coordinate system UV of the ultrasonic volume data and the coordinate system CV of the reference volume data is as follows. In the alignment means 54 shown in FIG. 2, each position consisting of the transformation matrix UV2UP and the transformation matrix CV2CP stored in the memory 54a. Calculations are made based on the alignment parameters.

そして、このように超音波ボリュームデータの座標系UVとリファレンスボリュームデータの座標系CVとが互いに関係づけられた後(RegistrationボタンB3の操作後)は、前記探触子10の座標系PRとリファレンスボリュームデータの座標系CVとの変換行列PR2CVが算出される。   Then, after the coordinate system UV of the ultrasonic volume data and the coordinate system CV of the reference volume data are related to each other (after the operation of the Registration button B3), the coordinate system PR of the probe 10 and the reference A transformation matrix PR2CV with the coordinate system CV of volume data is calculated.

この算出は、図2に示す表示断面算出手段52bによってなされ、その算出式は次式(6)で示される。なお、該表示断面算出手段52bには、探触子座標算出手段56からの探触子19の位置情報および位置合わせ手段54のメモリ54aに格納されている前記各位置合わせパラメータの情報が入力され、これらの情報に基づいて演算がなされるようになっている。   This calculation is performed by the display section calculation means 52b shown in FIG. 2, and the calculation formula is shown by the following formula (6). The display section calculation means 52b receives the position information of the probe 19 from the probe coordinate calculation means 56 and the information of each alignment parameter stored in the memory 54a of the alignment means 54. An operation is performed based on these pieces of information.

PR2CV=PR2UV・UV2CV
=(UV2PR)^−1・UV2CV …… (6)
さらに、前述した(3)および(5)式を用いて、前記PR2CVは具体的に算出される。
PR2CV = PR2UV ・ UV2CV
= (UV2PR) ^-1 · UV2CV (6)
Further, the PR2CV is specifically calculated using the above-described equations (3) and (5).

そして、次式(7)により、探触子10の位置情報に応じた断面のリファレンス像をリファレンスボリュームデータから作成できる。   Then, the reference image of the cross section corresponding to the position information of the probe 10 can be created from the reference volume data by the following equation (7).

(x_plane、y_plane、0)
=PR2CV・(x_vol、y_vol、z_vol) …… (7)
すなわち、図2に示す表示断面算出手段52Bは、探触子座標算出手段56から探触子19の位置情報を入力し、この位置情報に応じた断面に相当する情報を算出し、この情報を任意断層像作成部42に送出するようになっている。そして、該任意断層像作成部42では、ボリュームデータ記憶部40におけるリファレンスボリュームデータから前記断面に対応するリファレンス像を作成し、このリファレンス像は、画像メモリ44、合成部60を介して、表示器18の画面に表示されるようになる。
(X_plane, y_plane, 0)
= PR2CV (x_vol, y_vol, z_vol) (7)
That is, the display cross section calculating means 52B shown in FIG. 2 inputs the position information of the probe 19 from the probe coordinate calculating means 56, calculates information corresponding to the cross section corresponding to the position information, and uses this information. The image is sent to the arbitrary tomographic image creation unit 42. The arbitrary tomographic image creation unit 42 creates a reference image corresponding to the cross section from the reference volume data in the volume data storage unit 40, and this reference image is displayed on the display device via the image memory 44 and the synthesis unit 60. 18 will be displayed on the screen.

以上説明したことから明らかとなるように、本発明による超音波診断装置によれば、まず、リファレンスボリュームデータに対する超音波ボリュームデータの位置合わせをそれぞれ対応する直交三断面像の各断層像の比較によって行っている。   As will be apparent from the above description, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, first, the alignment of the ultrasonic volume data with respect to the reference volume data is performed by comparing the respective tomographic images of the corresponding three orthogonal cross-sectional images. Is going.

すなわち、図6(a)は、探触子10をある位置(x,y,z)から他の位置(x’,y’,z’)に移動させることにより作成される被検体の超音波ボリュームデータVuを示し、図6(b)は、該被検体のリファレンスボリュームデータVcを示している。   That is, FIG. 6A shows an ultrasonic wave of a subject created by moving the probe 10 from a certain position (x, y, z) to another position (x ′, y ′, z ′). Volume data Vu is shown, and FIG. 6B shows reference volume data Vc of the subject.

これら超音波ボリュームデータVuによる直交三断面像とリファレンスボリュームデータVcによる直交三断面像のそれぞれ対応する断層像の比較による一致は、ソース22に対する超音波ボリュームデータVuの座標系UV(被検体の座標系)とリファレンスボリュームデータの座標系CVの一致を意味し、この関係付けをその後の探触子10の操作においても維持させるようにしている。   The coincidence by comparison of the corresponding tomographic images of the orthogonal three-section images based on the ultrasonic volume data Vu and the orthogonal three-section images based on the reference volume data Vc corresponds to the coordinate system UV (coordinates of the subject) System) and the coordinate system CV of the reference volume data, and this relationship is maintained in the subsequent operation of the probe 10.

このため、図6(a)に示すように、任意の位置にある探触子(図中10’で示す)のスキャン面SFに対応する位置座標は該探触子10’に具備された位置センサ20によって検知され、該スキャン面SFに対応するリファレンスボリュームデータVcのスキャン面SF’におけるリファレンス像を該ボリュームデータVcから作成することができる。この場合、前記探触子10’がたとえ必要以上に傾いていたとしても、その状態で形成されるスキャン面SFに応じたリファレンスボリュームデータVcのスキャン面SF’におけるリファレンス像を得ることができる。   For this reason, as shown in FIG. 6A, the position coordinates corresponding to the scan plane SF of the probe (indicated by 10 ′ in the figure) at an arbitrary position are the positions provided in the probe 10 ′. A reference image on the scan plane SF ′ of the reference volume data Vc detected by the sensor 20 and corresponding to the scan plane SF can be created from the volume data Vc. In this case, even if the probe 10 'is tilted more than necessary, a reference image on the scan surface SF' of the reference volume data Vc corresponding to the scan surface SF formed in that state can be obtained.

したがって、探触子10の位置に応じて表示される超音波断層像のスキャン面に一致するリファレンス像を得ることができ、そのリファレンス像にずれが生じるのを回避できる。   Therefore, it is possible to obtain a reference image that coincides with the scan plane of the ultrasonic tomographic image displayed in accordance with the position of the probe 10, and avoid the occurrence of deviation in the reference image.

なお、上述した実施例では、超音波ボリュームデータおよびリファレンスボリュームデータのそれぞれから直交三断面図を作成し、それら各対応する断層像との一致をとるように図ったものである。しかし、必ずしも直交三断面像に限定されることはなく、一の断面とこの一の断面に交叉する他の直交断面からなる断層像を作成し、これら各対応する断層像との一致をとるように図るようにしてもよい。このようにした場合であっても、従来の比較して、探触子10の位置に応じて表示される超音波断層像のスキャン面に対するリファレンス像のずれを回避できる効果を奏するからである。   In the above-described embodiment, three orthogonal sectional views are created from each of the ultrasonic volume data and the reference volume data, and the corresponding tomographic images are taken to coincide with each other. However, it is not necessarily limited to three orthogonal cross-sectional images, and a tomographic image composed of one cross-section and another orthogonal cross-section intersecting with this one cross-section is created, and the corresponding tomographic images are taken to coincide with each other. You may make it aim at. This is because even in this case, compared to the conventional case, there is an effect of avoiding the shift of the reference image with respect to the scan plane of the ultrasonic tomographic image displayed according to the position of the probe 10.

また、上述した実施例では、超音波ボリームデータによる断層像とリファレンスボリュームデータによる断層像との位置合わせの操作は、それらが表示された表示器18の画面を目視する操作者が行ったものである。しかし、これらの操作を自動的に行うように構成するようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the operation of aligning the tomographic image based on the ultrasonic volume data and the tomographic image based on the reference volume data is performed by an operator who visually observes the screen of the display 18 on which they are displayed. is there. However, it may be configured to perform these operations automatically.

図7は、このように構成した超音波診断装置であり、本発明による超音波診断装置の他の実施例を示す概略ブロック図である。図2に示す構成部材と同符号の構成部材は同一の構成および機能を有する。   FIG. 7 is a schematic block diagram showing another embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, which is the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above. Components having the same reference numerals as those shown in FIG. 2 have the same configuration and function.

以下、図2と比較して新たに付加されている構成部材を主として説明する。   Hereinafter, components newly added as compared with FIG. 2 will be mainly described.

まず、超音波ボリュームデータが格納されるボリュームデータ記憶部28からの該ボリュームデータは血管抽出部63に入力されるようになっている。   First, the volume data from the volume data storage unit 28 in which the ultrasonic volume data is stored is input to the blood vessel extraction unit 63.

この場合、前記ボリュームデータ記憶部28に格納させるボリュームデータは、その血管部に色が付されているいわゆるカラーマッピング画像を前記超音波像作成部14によって作成し、ボリュームデータ構築部26を介して構築することが好ましい。該ボリュームデータの血管部には色が付されており、前記血管抽出部63において血管部のみを抽出することが容易となるからである。しかし、この手法に限定されることはなく、リージョングローイング法を採用して血管部を抽出するようにしてもよい。なお、リージョングローイング法とは、操作者が指定したスタートポイントの近傍ピクセルが指定した条件を満たすかどうかをチェックして、満たしていればその近傍ピクセルが同じ領域に属すると判断し、これを繰り返して目的とする領域全体を抽出する方法である。また、この血管抽出部63では、抽出された血管部を細線化(骨格構造化)する処理もなされるようになっている。後述するリファレンスボリュームデータから抽出した血管部も細線化し、これら細線化された各血管部を比較することが容易となるからである。   In this case, the volume data to be stored in the volume data storage unit 28 is a so-called color mapping image in which the blood vessel portion is colored by the ultrasonic image creation unit 14 and the volume data construction unit 26 It is preferable to construct. This is because the blood vessel portion of the volume data is colored, and the blood vessel extraction portion 63 can easily extract only the blood vessel portion. However, the method is not limited to this method, and the blood vessel portion may be extracted by adopting the region growing method. The region growing method is to check whether the neighboring pixel of the start point specified by the operator satisfies the specified condition, and if it satisfies, it determines that the neighboring pixel belongs to the same area and repeats this. This is a method for extracting the entire target area. The blood vessel extraction unit 63 also performs processing for thinning the extracted blood vessel portion (skeleton structure). This is because blood vessels extracted from reference volume data, which will be described later, are also thinned, and it is easy to compare these thinned blood vessels.

そして、血管抽出部63によって細線化された血管部を有するボリュームデータは血管一致付け処理部62に入力されるようになっている。   The volume data having the blood vessel portion thinned by the blood vessel extracting unit 63 is input to the blood vessel matching processing unit 62.

一方、リファレンスボリュームデータが格納されるボリュームデータ記憶部40からの該ボリュームデータは血管抽出部61に入力されるようになっている。   On the other hand, the volume data from the volume data storage unit 40 in which the reference volume data is stored is input to the blood vessel extraction unit 61.

この血管抽出部61では、たとえばリージョングローイング法を採用して該ボリュームデータから血管部のみを抽出するようになっている。そして、前述した血管抽出部63と同様に、抽出された血管部を細線化する処理もなされるようになっている。   In this blood vessel extraction unit 61, for example, a region growing method is employed to extract only the blood vessel portion from the volume data. Then, similarly to the blood vessel extraction unit 63 described above, a process for thinning the extracted blood vessel portion is also performed.

そして、血管抽出部61によって細線化された血管部を有するボリュームデータは前記血管一致付け処理部62に入力されるようになっている。   The volume data having the blood vessel portion thinned by the blood vessel extracting unit 61 is input to the blood vessel matching processing unit 62.

この血管一致付け処理部62では、超音波ボリュームデータにおける細線化された血管部とリファレンスボリュームデータにおける細線化された血管部との重ね合わせによる一致付けの処理がなされるようになっている。   In the blood vessel matching processing unit 62, matching processing is performed by superimposing the thinned blood vessel portion in the ultrasound volume data and the thinned blood vessel portion in the reference volume data.

すなわち、たとえば図8に示すように、超音波ボリュームデータUVDにおける血管部80とリファレンスボリュームデータRVDにおける血管部82とを、それらの同一個所の一致をとることにより、概念上において、互いに重ね合わせる処理が自動的になされるようになっている。換言すれば、各血管部の分岐点どうしが対応するようにして座標系の原点を合わせ、さらに血管部の走行の向きが対向するようにして座標系の向きを、たとえば角度パラメータを振っていって、各血管部の位置の差の絶対値の和が最小となる角度を特定することによって調整する。   That is, for example, as shown in FIG. 8, the blood vessel portion 80 in the ultrasonic volume data UVD and the blood vessel portion 82 in the reference volume data RVD are conceptually overlapped with each other by matching the same portions. Is made automatically. In other words, the origin of the coordinate system is matched so that the branch points of each blood vessel part correspond to each other, and the direction of the coordinate system is set so that the traveling direction of the blood vessel part is opposed, for example, the angle parameter is changed. Then, the adjustment is performed by specifying the angle at which the sum of the absolute values of the differences in the positions of the blood vessel portions is minimized.

そして、このように各血管部80、82との重ね合わせがなされた後において、各座標関連演算部64によって超音波ボリュームデータUVDの座標系とリファレンスボリュームデータRVDの座標系との関連を演算によって自動的に導きだすようになっている。たとえば図8の場合、同図における空間に対して超音波ボリュームデータUVDの座標系はX’−Y’−Z’で表すことができ、リファレンスボリュームデータRVDの座標系はX−Y−Zで表すことができる。そして、これら各座標系の関連は、位置合わせパラメータとして表すことができる。この位置合わせパラメータは、たとえば超音波ボリュームデータUVDの座標系X’−Y’−Z’に対し、該位置合わせパラメータを作用(たとえば乗算)させることにより、リファレンスボリュームデータRVDの座標系X−Y−Zが演算ができるという関係として表せるものである。   After the superposition of the blood vessel portions 80 and 82 as described above, the relationship between the coordinate system of the ultrasonic volume data UVD and the coordinate system of the reference volume data RVD is calculated by each coordinate related calculation unit 64. It comes to derive automatically. For example, in the case of FIG. 8, the coordinate system of the ultrasonic volume data UVD can be expressed by X′-Y′-Z ′ with respect to the space in FIG. 8, and the coordinate system of the reference volume data RVD is XYZ. Can be represented. The relationship between these coordinate systems can be expressed as an alignment parameter. This alignment parameter is obtained by, for example, applying (for example, multiplying) the alignment parameter to the coordinate system X′-Y′-Z ′ of the ultrasonic volume data UVD, thereby generating the coordinate system XY of the reference volume data RVD. It can be expressed as a relationship that −Z can be calculated.

このように、各座標関連演算部64によって演算された前記位置合わせパラメータは、位置合わせ手段54のメモリに格納され、その後において、探触子10を操作することにより得られる超音波断層像におけるスキャン面と同一の面におけるリファレンス像を前記リファレンスボリュームデータから作成する際に用いられるようになる。   As described above, the alignment parameters calculated by each coordinate-related calculation unit 64 are stored in the memory of the alignment means 54, and thereafter, scanning in an ultrasonic tomographic image obtained by operating the probe 10 is performed. This is used when a reference image on the same surface as the surface is created from the reference volume data.

なお、図7に示した超音波診断装置において、被検体200のリファレンスボリュームデータと超音波ボリュームデータの座標系の関係づけは、それぞれの同一血管部の一致づけに基づいて行ったものである。しかし、血管部に限定されることはなく、臓器等の他の同一特徴部の一致づけに基づいて行うようにしてもよい。このようにした場合でも同様の効果が得られるからである。   In the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 7, the relationship between the reference volume data of the subject 200 and the coordinate system of the ultrasonic volume data is based on matching of the same blood vessel portion. However, the present invention is not limited to the blood vessel part, and may be performed based on matching of other identical feature parts such as an organ. This is because the same effect can be obtained even in this case.

上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。   Each of the embodiments described above may be used alone or in combination. This is because the effects of the respective embodiments can be achieved independently or synergistically.

B3……位置合わせ完了ボタン(Registrationボタン)、Vc……リファレンスボリュームデータ、Vu……超音波ボリュームデータ、VS……血管、CT1、CT2、CT3……断面、10……探触子、12……送受信部、14……超音波像作成部、16、32、44……画像メモリ、20……位置センサ、22……ソース、26……ボリュームデータ構築部、28、40……ボリュームデータ記憶部、30、42……任意断層像作成部、52A、52B……表示断面算出手段、54……位置合わせ手段、54a……メモリ、56……探触子座標算出手段、18……表示器、50……制御部、58……操作卓、60……合成部、61、63……血管抽出部、62……血管一致付け処理部、64……各座標関連演算部、100……医療用画像診断装置。
B3: Position complete button (Registration button), Vc: Reference volume data, Vu: Ultrasound volume data, VS ... Blood vessel, CT1, CT2, CT3 ... Cross section, 10 ... Probe, 12 ... Transmission / reception unit, 14 ... Ultrasound image creation unit, 16, 32, 44 ... Image memory, 20 ... Position sensor, 22 ... Source, 26 ... Volume data construction unit, 28, 40 ... Volume data storage , 30, 42... Arbitrary tomographic image creation unit, 52A, 52B... Display cross section calculating means, 54... Positioning means, 54a. Memory, 56. , 50... Control unit, 58 .. console, 60... Composition unit, 61, 63 .. blood vessel extraction unit, 62 .. blood vessel matching processing unit, 64. Diagnostic imaging Location.

Claims (3)

探触子に設けられた位置センサからの位置情報に基づいて、前記探触子から得られる信号から被検体の超音波ボリュームデータを作成するボリュームデータ作成部と、
前記被検体のリファレンスボリュームデータに基づく第1画像、および、前記超音波ボリュームデータに基づく第2画像を表示させる表示処理部と、
操作者による操作に基づいて、前記表示処理部によって表示される前記第1画像および前記第2画像の少なくとも一方を移動または回転させる画像操作部と、
前記画像操作部における操作に基づいて、前記超音波ボリュームデータの座標系と前記リファレンスボリュームデータの座標系との関係づけを行う第1関係づけ部と、
前記探触子を通して得られる信号から、前記超音波ボリュームデータとは別に、前記被検体の断層像を表す断層像データを作成する断層像データ作成部と、
前記位置センサからの位置情報に基づいて、前記断層像データの座標系と、前記超音波ボリュームデータの座標系とを関係づける第2関係づけ部と、
前記第1関係づけ部による座標系の関係づけと、前記第2関係づけ部による座標系の関係づけとに基づいて、前記探触子の位置情報に応じた断面のリファレンス像を作成するリファレンス像作成部と、を備え、
前記表示処理部は、前記リファレンス像と前記断層像データに基づく断層像とを表示させることを特徴とする超音波診断装置。
Based on position information from a position sensor provided in the probe, a volume data creation unit that creates ultrasonic volume data of the subject from a signal obtained from the probe;
A display processing unit for displaying a first image based on the reference volume data of the subject and a second image based on the ultrasonic volume data;
An image operation unit that moves or rotates at least one of the first image and the second image displayed by the display processing unit based on an operation by an operator;
A first association unit that associates a coordinate system of the ultrasonic volume data with a coordinate system of the reference volume data based on an operation in the image operation unit;
A tomogram data creation unit that creates tomogram data representing a tomogram of the subject, separately from the ultrasonic volume data, from a signal obtained through the probe;
A second correlation unit that relates a coordinate system of the tomographic image data and a coordinate system of the ultrasonic volume data based on position information from the position sensor;
A reference image for creating a cross-sectional reference image according to the positional information of the probe based on the relationship of the coordinate system by the first relationship unit and the relationship of the coordinate system by the second relationship unit A creation section, and
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the display processing unit displays the reference image and a tomographic image based on the tomographic image data.
探触子に設けられた位置センサからの位置情報に基づいて、前記探触子から得られる信号から被検体の超音波ボリュームデータを作成するボリュームデータ作成部と、
前記被検体のリファレンスボリュームデータ、および、前記超音波ボリュームデータに基づいて、前記超音波ボリュームデータの座標系と前記リファレンスボリュームデータの座標系との関係づけを行う第1関係づけ部と、
前記探触子を通して得られる信号から、前記超音波ボリュームデータとは別に、前記被検体の断層像を表す断層像データを作成する断層像データ作成部と、
前記位置センサからの位置情報に基づいて、前記断層像データの座標系と、前記超音波ボリュームデータの座標系とを関係づける第2関係づけ部と、
前記第1関係づけ部による座標系の関係づけと、前記第2関係づけ部による座標系の関係づけとに基づいて、前記探触子の位置情報に応じた断面のリファレンス像を作成するリファレンス像作成部と、を備え、
前記表示処理部は、前記リファレンス像と前記断層像データに基づく断層像とを表示させることを特徴とする超音波診断装置。
Based on position information from a position sensor provided in the probe, a volume data creation unit that creates ultrasonic volume data of the subject from a signal obtained from the probe;
A first relationship unit for performing a relationship between a coordinate system of the ultrasound volume data and a coordinate system of the reference volume data based on the reference volume data of the subject and the ultrasound volume data;
A tomogram data creation unit that creates tomogram data representing a tomogram of the subject, separately from the ultrasonic volume data, from a signal obtained through the probe;
A second correlation unit that relates a coordinate system of the tomographic image data and a coordinate system of the ultrasonic volume data based on position information from the position sensor;
A reference image for creating a cross-sectional reference image according to the positional information of the probe based on the relationship of the coordinate system by the first relationship unit and the relationship of the coordinate system by the second relationship unit A creation section, and
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the display processing unit displays the reference image and a tomographic image based on the tomographic image data.
請求項2に記載の超音波診断装置において、
前記第1関係づけ部は、
前記リファレンスボリュームデータが表す特徴部の前記リファレンスボリュームデータの座標系における位置と、前記超音波ボリュームデータが表す特徴部の前記超音波ボリュームデータの座標系における位置とに基づいて、各座標系の関係づけを行うことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2,
The first association unit includes:
Based on the position in the coordinate system of the reference volume data of the feature portion represented by the reference volume data and the position in the coordinate system of the ultrasonic volume data of the feature portion represented by the ultrasonic volume data, the relationship between the coordinate systems An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by performing attachment.
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