JP2015171476A - Ultrasonic diagnostic device and ultrasonic image processing method - Google Patents

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優子 永瀬
Yuko Nagase
優子 永瀬
裕哉 宍戸
Yuya Shishido
裕哉 宍戸
村下 賢
Masaru Murashita
賢 村下
木原 泰三
Taizo Kihara
泰三 木原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cause a direction, etc. of a fetus in a mother's body to be automatically identified in ultrasonic inspection.SOLUTION: An abdomen reference point P11 is identified by the measurement for an abdomen of a fetus, and a direction vector 156 indicating the direction that the fetus faces is identified. A head reference point P22 is identified in the measurement of a head of the fetus. A body axis vector 154 is identified by the two reference points. A fetus model according to the size of the fetus is selected for the creation of a reference image, and rotation processing according to the body axis vector 154 and the direction vector 156 is applied to the fetus model. The fetus model after the rotation processing is composited with a model of a mother's body so that the reference image is created. A sensor unit is provided to a probe to identify a positional relationship between the mother's body and a scanning surface.

Description

本発明は超音波診断装置及び超音波画像処理方法に関し、特に、超音波画像に基づく胎児の計測に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic image processing method, and more particularly to fetal measurement based on an ultrasonic image.

妊婦に対しては定期的に超音波検査が実施される。各超音波検査では、一般に、母体内(子宮内)の胎児に対する超音波の送受波により胎児についての複数の断層画像が取得される。それらの断層画像に基づいて各種の計測が実施される。例えば、頭部の断面を表した断層画像上において、頭部の左右端点を検査者が指定することにより、それらの間の距離として、児頭大横径(BPD: bi-parietal diameter)が求められる。胎児の腹部の断層画像上において、腹部輪郭を楕円で近似することにより、腹囲長(AC: abdominal circumference)が求められる。その際には、ユーザーによって長軸の両端点及び短軸の両端点が指定される。また、大腿骨を表した断層画像上において、大腿骨が有する骨軸の両端点を指定することにより、大腿骨長(FL: femur length)が求められる。   Ultrasonography is regularly performed for pregnant women. In each ultrasonic examination, generally, a plurality of tomographic images of a fetus are acquired by transmitting and receiving ultrasonic waves to the fetus in the mother body (intrauterine). Various measurements are performed based on these tomographic images. For example, on the tomographic image showing the cross-section of the head, the examiner specifies the left and right end points of the head, and the distance between them is determined as the bi-parietal diameter (BPD). It is done. An abdominal circumference (AC) is obtained by approximating the abdominal outline with an ellipse on the tomographic image of the fetal abdomen. At that time, both end points of the long axis and both end points of the short axis are designated by the user. Further, by specifying both end points of the bone axis of the femur on the tomographic image representing the femur, the femur length (FL) is obtained.

胎児の超音波検査では、上記のような複数の計測の他、超音波画像の目視診断も実施される。その場合、母体内において、つまり子宮内において、胎児がどのような姿勢にあるのか(胎児の体がどの方向を向いているか等)が診断される。その診断結果は、カルテ、母子手帳、等に手書きのイラストその他の態様で記入される。   In the fetal ultrasonic examination, in addition to the above-described multiple measurements, visual diagnosis of an ultrasonic image is also performed. In that case, the posture of the fetus in the mother's body, that is, in the uterus (in which direction the fetal body is directed, etc.) is diagnosed. The diagnosis result is entered in a chart, a mother-child notebook, etc. in a handwritten illustration or other manner.

従来の超音波診断装置の中には、胎児のボディマーク(模擬図形)を画面上に表示可能なものがある。しかし、ボディマークの内容は一定であり、その向きを自由に変えることはできない。あるいは、従来において、ボディマークの内容は、実際の胎児の姿勢とは無関係に定められている。   Some conventional ultrasonic diagnostic apparatuses can display fetal body marks (simulated figures) on a screen. However, the content of the body mark is constant and its direction cannot be changed freely. Or conventionally, the contents of the body mark are determined independently of the actual posture of the fetus.

特許文献1には、胎児ボディマークを表示することが可能な超音波診断装置が開示されている。この装置では、断層画像上において、頭部の座標及び臀部の座標を指定することにより、胎児のサイズが計測されている。これにより、胎児のサイズに対応する大きさを有する胎児ボディマークが生成されている。ユーザー操作により、その胎児ボディマークを回転させることも可能である。しかし、特許文献1に記載された超音波診断装置は、超音波画像と母体との空間的関係を特定する手段を備えていない。すなわち、母体(つまり子宮)に対する胎児の向きを特定することはできない。   Patent Document 1 discloses an ultrasonic diagnostic apparatus capable of displaying a fetal body mark. In this apparatus, the size of the fetus is measured by designating the coordinates of the head and the coordinates of the buttocks on the tomographic image. Thereby, a fetal body mark having a size corresponding to the size of the fetus is generated. It is also possible to rotate the fetal body mark by user operation. However, the ultrasonic diagnostic apparatus described in Patent Document 1 does not include means for specifying the spatial relationship between the ultrasonic image and the mother body. That is, the orientation of the fetus relative to the mother (that is, the uterus) cannot be specified.

特開2010−187987号公報JP 2010-187987 A

超音波検査時に母体に対する胎児の向き(例えば、体軸の方向、ボディが向いている方向、頭部が向いている方向)を特定することが望まれるが、従来の超音波診断装置はその要望に応える機能を具備していない。母体内における胎児の位置についても同様である。   It is desirable to specify the orientation of the fetus with respect to the mother (for example, the direction of the body axis, the direction of the body, the direction of the head) at the time of ultrasonic examination. It does not have a function to meet the requirements. The same applies to the position of the fetus in the mother's body.

本発明の目的は、超音波検査時に、母体に対する胎児の空間的状態を特定できるようにすることにある。あるいは、従来に比べてユーザーの負担を格別増大させることなく胎児の向きを特定できるようにすることにある。あるいは、母体に対する胎児の向きが反映された参照画像が生成されるようにすることにある。   An object of the present invention is to make it possible to specify the spatial state of a fetus with respect to a mother during ultrasonic examination. Alternatively, the orientation of the fetus can be specified without significantly increasing the burden on the user as compared with the conventional case. Alternatively, a reference image in which the orientation of the fetus with respect to the mother is reflected is generated.

本発明に係る超音波診断装置は、母体内の胎児に対して超音波を送受波して受信信号を出力するプローブと、前記母体に対する前記プローブの位置及び姿勢を表すプローブ座標情報を測定する測定手段と、前記受信信号に基づいて前記胎児の断層画像を形成する断層画像形成手段と、前記断層画像上においてユーザーにより指定された座標を示す指定座標情報に基づいて計測を実行する計測手段と、前記プローブ座標情報及び前記指定座標情報に基づいて、前記母体に対する胎児の空間的状態を判定する判定手段と、を含むことを特徴とする。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes a probe that transmits and receives ultrasonic waves to a fetus in the mother body and outputs a received signal, and a measurement that measures probe coordinate information representing the position and posture of the probe with respect to the mother body Means, tomographic image forming means for forming a tomographic image of the fetus based on the received signal, measuring means for performing measurement based on designated coordinate information indicating coordinates designated by the user on the tomographic image, Determination means for determining a fetal spatial state relative to the mother based on the probe coordinate information and the designated coordinate information.

胎児の超音波検査時においては、まず、母体に対するプローブの位置及び姿勢を調整することにより、胎児中の注目部位についての適正な断層画像が表示される。その時点でのプローブの位置及び姿勢がプローブ座標情報として測定される。例えば、プローブに設けられたセンサユニットからの出力信号に基づいてプローブ座標情報が生成される。なお、通常、超音波検査マニュアルに従って、所定の断層画像が得られるように、プローブの位置及び姿勢が調整される。その場合、断層画像上において自動的に上下左右を弁別することが可能である。   At the time of fetal ultrasonography, first, by adjusting the position and posture of the probe with respect to the mother body, an appropriate tomographic image of the region of interest in the fetus is displayed. The position and orientation of the probe at that time are measured as probe coordinate information. For example, probe coordinate information is generated based on an output signal from a sensor unit provided in the probe. Normally, the position and orientation of the probe are adjusted so that a predetermined tomographic image can be obtained according to the ultrasonic inspection manual. In that case, it is possible to automatically discriminate up, down, left and right on the tomographic image.

適正な断層画像が得られた後、胎児計測を行うためにその断層画像上においてユーザーによって1又は複数の座標が指定される。通常、複数の座標が指定される。それらの座標を直接的にユーザーが指定するようにしてもよいし、距離計測方向だけをユーザーが定めてエッジ検出等の適用により両端点の座標が自動的に演算されてもよい。指定座標情報は、断層画像上における1又は複数の座標を表す情報である。   After an appropriate tomographic image is obtained, one or more coordinates are designated by the user on the tomographic image for fetal measurement. Usually, multiple coordinates are specified. These coordinates may be directly designated by the user, or only the distance measurement direction may be determined by the user, and the coordinates of both end points may be automatically calculated by applying edge detection or the like. The designated coordinate information is information representing one or a plurality of coordinates on the tomographic image.

以上のように得られたプローブ座標情報と指定座標情報とに基づいて母体に体する胎児の空間的状態が判定される。空間的状態の概念には、例えば、母体に対する胎児の正面側の向き、体の向き、及び、頭部の向きが含まれる。また、その概念には、背骨方向に相当する体軸の向きが含まれ、また、母体に対する胎児の位置が含まれる。目的や状況に応じて空間的状態の内容を定義するのが望ましい。   Based on the probe coordinate information and the designated coordinate information obtained as described above, the spatial state of the fetus body is determined. The concept of the spatial state includes, for example, the orientation of the front of the fetus with respect to the mother, the orientation of the body, and the orientation of the head. The concept also includes the orientation of the body axis corresponding to the spine direction, and also includes the position of the fetus relative to the mother. It is desirable to define the contents of the spatial state according to the purpose and situation.

上記構成によれば、胎児の超音波検査時において計測を行うと、その計測の過程で入力された情報が胎児の空間的状態の特定に援用される。よって、その際においてユーザーの格別な負担は生じない。但し、断層画像の向き等がユーザーによって補助的に指定されてもよい。プローブ座標情報から母体とプローブとの空間的関係が特定される。プローブと断層画像(及び断層画像上の各位置)の空間的関係は既知である。よって、断層画像を表示した時点で、断層画像が母体のどの断面を示すものであるかを容易に特定でき、また断層画像上で指定された座標が母体のどの位置に相当するのかを容易に特定できる。本発明によれば、ユーザーによって入力された情報を胎児検査により活用することが可能である。母体に対する胎児の空間的状態は、望ましくは、模式的なイメージ、数値(各軸回りの角度)等で表現される。   According to the above configuration, when measurement is performed at the time of fetal ultrasonic examination, information input in the process of measurement is used to identify the spatial state of the fetus. Therefore, no particular burden is imposed on the user at that time. However, the direction of the tomographic image or the like may be designated as an auxiliary by the user. The spatial relationship between the matrix and the probe is specified from the probe coordinate information. The spatial relationship between the probe and the tomographic image (and each position on the tomographic image) is known. Therefore, at the time of displaying the tomographic image, it is possible to easily specify which cross section of the matrix the tomographic image shows, and it is easy to determine to which position of the matrix the coordinates specified on the tomographic image correspond. Can be identified. According to the present invention, information input by a user can be utilized by fetal examination. The fetal spatial state with respect to the mother is preferably expressed by a schematic image, a numerical value (angle around each axis), or the like.

望ましくは、前記胎児における複数の部位に対して複数の計測が実行され、前記判定手段は前記各部位の計測時における前記プローブ座標情報及び前記指定座標情報に基づいて前記母体に対する胎児の空間的状態を判定する。一般に胎児の超音波検査時においては、例えば、発育状態を調べるために、あるいは、体重を推定演算するために、胎児における複数の部位に対してサイズの計測が行われる。上記構成によれば、それらの計測時において入力された座標情報を活用できる。   Desirably, a plurality of measurements are performed on a plurality of sites in the fetus, and the determination means determines the spatial state of the fetus relative to the mother based on the probe coordinate information and the designated coordinate information at the time of measurement of each site. Determine. In general, at the time of an ultrasound examination of a fetus, for example, size measurement is performed on a plurality of parts of the fetus in order to examine a growth state or to estimate and calculate a body weight. According to the said structure, the coordinate information input at the time of those measurement can be utilized.

望ましくは、前記胎児における頭部及び腹部に対して頭部計測及び腹部計測が実行され、前記判定手段は、前記頭部計測時の指定座標情報に基づいて頭部基準点を演算する頭部基準点演算部と、前記腹部計測時の指定座標情報に基づいて腹部基準点を演算する腹部基準点演算部と、前記頭部基準点と前記腹部基準点とに基づいて前記胎児の体軸の方向を演算する体軸演算部と、を含む。胎児の超音波検査時においては、一般に、頭部及び腹部が計測される。それを前提として、上記構成は、頭部基準点及び腹部基準点を自動的に内部的に設定し、それらを結ぶ(あるいは通過する)体軸を特定するものである。体軸はおおよそ背骨が伸びる方向に相当し、あるいは、ボディの中心線に相当する。頭部と腹部は空間的に区別できるので、体軸の向きの他、正負の方向を容易に特定することが可能である。つまり体軸を三次元ベクトルとして特定することが可能である。   Preferably, head measurement and abdominal measurement are performed on the head and abdomen of the fetus, and the determination means calculates a head reference point based on designated coordinate information at the time of the head measurement. A point calculation unit, an abdominal reference point calculation unit for calculating an abdominal reference point based on the designated coordinate information at the time of the abdominal measurement, and the direction of the body axis of the fetus based on the head reference point and the abdominal reference point A body axis calculation unit that calculates At the time of fetal ultrasonography, the head and abdomen are generally measured. Based on this premise, the above configuration automatically sets the head reference point and the abdominal reference point internally and specifies the body axis connecting (or passing) them. The body axis roughly corresponds to the direction in which the spine extends, or corresponds to the center line of the body. Since the head and abdomen can be spatially distinguished, it is possible to easily specify the positive and negative directions in addition to the direction of the body axis. That is, the body axis can be specified as a three-dimensional vector.

望ましくは、前記判定手段は、前記頭部計測時の指定座標情報に基づいて特定される頭部横断線、並びに、前記腹部計測時に特定される長軸及び短軸からなる直交座標系、の内の少なくとも一方に基づいて、前記胎児の正面側の方向を演算する方向演算手段を含む。体軸によると、頭と体の位置関係を特定できるが、体や顔が向いている方向までを特定できない。上記構成によれば、1又は複数の計測時において指定された座標情報から胎児の正面側がどの方向であるのかが特定される。例えば、検査マニュアルに従って断層画像が表示される場合、一方側の指定座標が右側であり、他方側の指定座標が左側であることを容易に特定できるので、そのような背景則を前提として座標系を特定可能である。そのような特定を行えないような場合にはユーザーに対して右側等を指定させてもよい。   Preferably, the determination means includes a head transverse line specified based on designated coordinate information at the time of head measurement, and an orthogonal coordinate system consisting of a major axis and a minor axis specified at the time of abdominal measurement. Direction calculation means for calculating the direction of the front side of the fetus based on at least one of the above. According to the body axis, the positional relationship between the head and the body can be specified, but the direction in which the body and face are facing cannot be specified. According to the above configuration, the direction of the front side of the fetus is specified from the coordinate information designated at the time of one or more measurements. For example, when a tomographic image is displayed according to the inspection manual, it can be easily specified that the designated coordinate on one side is the right side and the designated coordinate on the other side is the left side. Can be specified. If such identification cannot be performed, the right side or the like may be designated for the user.

望ましくは、前記空間的状態を示す画像であって母体モデルと胎児モデルとを含む参照画像を生成する参照画像生成手段を含み、前記参照画像生成手段は、前記体軸の方向及び前記胎児の正面側の方向に基づいて前記母体モデルに対する前記胎児モデルの姿勢を定める。この構成によれば、母体モデル(母体腹部や母体子宮等を示すマーク)の中に胎児モデル(胎児を示すマーク)を表示する場合に、母体に対する胎児の実際の空間的状態を表示内容に反映させることが可能である。向きの異なる複数の母体モデルを用意しておいて、それらを選択的に利用するようにしてもよい。例えば、胎児の顔が見えるように、胎児モデルを基準としつつ、それに対して母体モデルの向きを変更してもよい。   Preferably, the image includes a reference image generating unit that generates a reference image that is an image showing the spatial state and includes a maternal model and a fetal model, and the reference image generating unit includes the direction of the body axis and the front of the fetus. A posture of the fetal model with respect to the maternal model is determined based on a side direction. According to this configuration, when the fetal model (mark indicating fetus) is displayed in the maternal model (mark indicating maternal abdomen or maternal uterus), the actual spatial state of the fetus with respect to the maternal body is reflected in the display content. It is possible to make it. A plurality of matrix models having different orientations may be prepared and used selectively. For example, the orientation of the maternal model may be changed with reference to the fetal model so that the face of the fetus can be seen.

望ましくは、前記判定手段は、前記頭部横断線に基づいて前記胎児の頭部が向いている方向を演算する第1方向演算手段と、前記腹部の直交座標系に基づいて前記胎児の体が向いている方向を演算する第2方向演算手段と、を含む。この構成によれば、体の向きと頭部の向きとを独立して特定し、それらを参照画像に反映させることができる。よって、より実際の胎児状況を参照画像上に反映させることが可能である。   Preferably, the determination means includes: a first direction calculation means for calculating a direction in which the fetal head is facing based on the transverse line of the head; and a body of the fetus based on an orthogonal coordinate system of the abdomen. Second direction calculating means for calculating a direction in which the head is facing. According to this configuration, it is possible to independently specify the body direction and the head direction and reflect them in the reference image. Therefore, it is possible to reflect the actual fetal situation on the reference image.

望ましくは、前記胎児の空間的状態を示す画像であって母体モデルと胎児モデルとを含む参照画像を生成する参照画像生成手段を含み、前記参照画像生成手段は、前記体軸の方向及び前記胎児の体が向いている方向に基づいて前記母体モデルに対する前記胎児モデル中の体の向きを定め、前記体軸の方向及び前記胎児の頭部が向いている方向に基づいて前記母体モデルに対する前記胎児モデル中の頭部の向きを定める。   Preferably, the image includes a reference image generation unit that generates a reference image including a maternal model and a fetal model that is an image showing a spatial state of the fetus, and the reference image generation unit includes the direction of the body axis and the fetus. Determining the orientation of the body in the fetal model relative to the maternal model based on the direction the body is facing, and the fetus relative to the maternal model based on the direction of the body axis and the direction of the head of the fetus Determine the orientation of the head in the model.

本発明に係る超音波画像処理方法は、演算部が、母体に対するプローブの位置及び姿勢を表すプローブ座標情報と、前記プローブにより得られた受信信号に基づいて形成された胎児の断層画像上においてユーザーにより指定された座標を示す指定座標情報と、に基づいて、前記母体内における胎児の空間的状態を判定する判定工程と;画像生成部が、前記母体内における胎児の空間的状態に基づいて、前記母体モデルと前記胎児モデルとを含む産業画像を生成する生成工程と;を含むことを特徴とする。この方法は、超音波診断装置において実行され、また、超音波データを処理する情報処理装置上において実行される。判定工程及び生成工程は実質的に見てソフトウエアの機能として実現できる。例えば、演算部は情報処理プロセッサにより構成され、画像生成部は画像処理プロセッサにより構成される。ソフトウエアは可搬型の記憶媒体又はネットワークを介して超音波診断装置又は情報処理装置にインストールされる。   In the ultrasonic image processing method according to the present invention, the calculation unit has a user on a tomographic image of a fetus formed on the basis of probe coordinate information indicating the position and posture of the probe with respect to the mother and a received signal obtained by the probe. A determination step of determining a spatial state of the fetus in the mother body based on the designated coordinate information indicating the coordinates designated by; and an image generation unit based on the spatial state of the fetus in the mother body, A generating step of generating an industrial image including the maternal model and the fetal model. This method is executed in an ultrasonic diagnostic apparatus, and is also executed on an information processing apparatus that processes ultrasonic data. The determination step and the generation step can be substantially realized as software functions. For example, the calculation unit is configured by an information processing processor, and the image generation unit is configured by an image processing processor. The software is installed in the ultrasonic diagnostic apparatus or information processing apparatus via a portable storage medium or network.

望ましくは、前記判定工程は、前記演算部が、前記胎児の頭部計測時のユーザー指定座標情報に基づいて頭部基準点を演算する工程と;前記演算部が、前記胎児の腹部計測時のユーザー指定座標情報に基づいて腹部座標点を演算する工程と;前記演算部が、前記頭部基準点と前記腹部基準点とに基づいて前記胎児の体軸を演算する工程と;を含み、前記生成工程では、前記体軸に基づいて前記母体モデルに対する前記胎児モデルの向きが定められる。   Preferably, the determination step includes a step in which the calculation unit calculates a head reference point based on user-specified coordinate information at the time of fetal head measurement; and the calculation unit at the time of fetal abdominal measurement. Calculating an abdominal coordinate point based on user-specified coordinate information; and calculating the fetal body axis based on the head reference point and the abdominal reference point. In the generating step, the orientation of the fetal model with respect to the maternal model is determined based on the body axis.

本発明によれば、超音波検査時に母体に対する胎児の空間的状態を特定できる。あるいは、従来に比べてユーザーの負担を格別増大させることなく胎児の向きを特定できる。あるいは、母体に対する胎児の向きが反映された参照画像を自動的に生成できる。   According to the present invention, it is possible to specify the fetal spatial state relative to the mother during ultrasonic examination. Alternatively, the orientation of the fetus can be specified without significantly increasing the burden on the user compared to the conventional case. Alternatively, a reference image reflecting the orientation of the fetus with respect to the mother can be automatically generated.

本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. 胎児に対する複数種類の計測を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the multiple types of measurement with respect to the fetus. 児頭大横径(頭部大横径)の計測を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement of an infant head large horizontal diameter (head large horizontal diameter). 腹囲長の計測を説明するための図である。It is a figure for demonstrating measurement of abdominal circumference length. 大腿骨長の計測を説明するための図である。It is a figure for demonstrating measurement of the femur length. 腹囲長の計測における自動的な前後左右の判定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the automatic front-back, left-right determination in abdominal circumference measurement. 腹囲長の計測におけるマニュアル指定による前後左右の判定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the front-back, right-and-left determination by manual specification in measurement of abdominal circumference. 体軸ベクトル及び向きベクトルを示す図である。It is a figure which shows a body-axis vector and direction vector. 第1実施形態に係る参照画像の生成方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the production | generation method of the reference image which concerns on 1st Embodiment. 検査レポートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an inspection report. 参照画像の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a reference image. 第1実施形態に係る方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る参照画像の生成方法を示す図である。It is a figure which shows the production | generation method of the reference image which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る参照画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the reference image which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the method which concerns on 2nd Embodiment.

図1には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係る超音波診断装置は病院等の医療機関に設置され、生体に対する超音波の送受波により超音波画像を形成する装置である。本実施形態に係る超音波診断装置は、特に、妊婦の定期的な超音波検査のための計測機能を備えている。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration thereof. The ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment is an apparatus that is installed in a medical institution such as a hospital and forms an ultrasonic image by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a living body. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment particularly has a measurement function for a periodic ultrasonic examination of a pregnant woman.

プローブ10は超音波の送受波を行う超音波探触子である。プローブ10の先端部内には複数の振動素子からなるアレイ振動子が設けられている。アレイ振動子は例えば1Dアレイ振動子である。2Dアレイ振動子が設けられてもよい。アレイ振動子によって超音波ビームBが形成され、それを電子的に走査することにより走査面Sが形成される。図1において、rは深さ方向を示しており、θは電子走査方向を示している。本実施形態においては、複数の振動素子が円弧状に配列されている。これにより、いわゆるコンベックスタイプのプローブ10が構成されている。   The probe 10 is an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves. An array transducer composed of a plurality of transducer elements is provided in the distal end portion of the probe 10. The array transducer is, for example, a 1D array transducer. A 2D array transducer may be provided. An ultrasonic beam B is formed by the array transducer, and the scanning surface S is formed by electronically scanning the ultrasonic beam B. In FIG. 1, r indicates the depth direction, and θ indicates the electronic scanning direction. In the present embodiment, a plurality of vibration elements are arranged in an arc shape. Thus, a so-called convex type probe 10 is configured.

図1において、プローブ10は母体12の腹部表面上に当接されている。母体12は子宮14を有し、その中には胎児16が存在している。母体12内における胎児16の位置及び姿勢は区々である。   In FIG. 1, the probe 10 is in contact with the abdominal surface of the mother body 12. The maternal body 12 has a uterus 14 in which a fetus 16 exists. There are various positions and postures of the fetus 16 in the mother body 12.

プローブ10には本実施形態においてセンサユニット18が設けられている。具体的には、プローブ10におけるプローブヘッドにおける所定位置にセンサユニット18が設けられている。本実施形態においては、このセンサユニット18を用いてプローブ10についての三次元空間内での位置及び姿勢がリアルタイムで検出される。そのような検出に先立って所定のキャリブレーションが実行される。   The probe 10 is provided with a sensor unit 18 in this embodiment. Specifically, a sensor unit 18 is provided at a predetermined position in the probe head of the probe 10. In the present embodiment, the position and orientation of the probe 10 in the three-dimensional space are detected in real time using the sensor unit 18. Prior to such detection, a predetermined calibration is performed.

送信部20は、送信ビームフォーマーであり、送信時において送信部20からアレイ振動子に対して複数の送信信号が並列的に供給される。これによりアレイ振動子により送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波がアレイ振動子にて受波されると、アレイ振動子から受信部22に対して複数の受信信号が並列的に出力される。受信部22は、複数の受信信号に対して整相加算処理を実行し、これにより整相加算後の受信信号すなわちビームデータを出力する。なお、プローブ10は、プローブヘッド、プローブケーブル及びプローブコネクタにより構成されるものである。プローブヘッドは装置本体に対して自在に運動可能であり、そのプローブヘッドに対して上記のセンサユニット18が設けられている。   The transmission unit 20 is a transmission beam former, and a plurality of transmission signals are supplied in parallel from the transmission unit 20 to the array transducer during transmission. As a result, a transmission beam is formed by the array transducer. At the time of reception, when a reflected wave from the living body is received by the array transducer, a plurality of reception signals are output in parallel from the array transducer to the receiving unit 22. The receiving unit 22 performs a phasing addition process on the plurality of reception signals, and thereby outputs a reception signal after phasing addition, that is, beam data. The probe 10 includes a probe head, a probe cable, and a probe connector. The probe head can freely move with respect to the apparatus main body, and the sensor unit 18 is provided for the probe head.

受信部22から出力されたビームデータは信号処理モジュール等を経由して画像形成部24へ送られる。画像形成部24は、本実施形態において、デジタルスキャンコンバータ(DSC)により構成されている。すなわち、画像形成部24は、座標変換機能及び補間処理機能を備えている。画像形成部24により、複数のビームデータに基づいてBモード断層画像が形成される。その画像データが表示処理部26へ送られている。胎児に対する計測時においては、その計測の目的に適合した断層画像が表示されるように、母体12の体表面上においてプローブ10の位置及び姿勢がユーザー(検査者)により調整される。ちなみに、超音波画像としては、上述したBモード断層画像の他、二次元血流画像、三次元画像、Mモード画像、ドプラ波形等が知られている。それらに基づいて胎児の計測が実行されてもよい。   The beam data output from the receiving unit 22 is sent to the image forming unit 24 via a signal processing module or the like. In this embodiment, the image forming unit 24 is configured by a digital scan converter (DSC). That is, the image forming unit 24 has a coordinate conversion function and an interpolation processing function. The image forming unit 24 forms a B-mode tomographic image based on the plurality of beam data. The image data is sent to the display processing unit 26. At the time of measurement on the fetus, the position and posture of the probe 10 on the body surface of the mother 12 are adjusted by the user (examiner) so that a tomographic image suitable for the purpose of the measurement is displayed. Incidentally, as an ultrasonic image, in addition to the B-mode tomographic image described above, a two-dimensional blood flow image, a three-dimensional image, an M-mode image, a Doppler waveform, and the like are known. Based on these, fetal measurements may be performed.

測位部28は、センサユニット18からの検出信号に基づいて、プローブ10の位置及び姿勢を演算する機能を有する。すなわち、測位部28及びセンサユニット18により測位システムが構成されている。測位部28においては、三次元空間における各軸上の座標及び各軸回りの角度が演算される。センサユニット18を構成するセンサとして、加速度センサ、ジャイロセンサ、電磁波センサ、磁気センサ、等の各種センサをあげることが可能である。電磁波方式を採用する場合、測位用の電磁波を生成する電磁波発生器が設けられる。磁気方式を採用する場合、3次元磁場を生成する磁場発生器が設けられる。赤外線方式を採用することも可能であり、その場合には、プローブ10に対して赤外線を反射する反射部材が設けられ、また、その反射部材に対して赤外線を照射する照射器及び反射部材からの光を受光する受光器(撮像器を含む)が設けられる。妊婦及び胎児に影響を与えない測位方式を採用するのが望ましい。いずれにしても、母体12に対するプローブ10の相対的な位置及び姿勢を計測するための構成を設けるのが望ましい。そのような構成によれば、母体12に対する走査面Sの位置的関係が既知となり、走査面Sを表す断層画像上において座標を指定すると、その座標と母体12との関係が既知となる。   The positioning unit 28 has a function of calculating the position and orientation of the probe 10 based on the detection signal from the sensor unit 18. That is, the positioning unit 28 and the sensor unit 18 constitute a positioning system. In the positioning unit 28, the coordinates on each axis and the angle around each axis in the three-dimensional space are calculated. Various sensors such as an acceleration sensor, a gyro sensor, an electromagnetic wave sensor, and a magnetic sensor can be used as the sensor constituting the sensor unit 18. When the electromagnetic wave method is employed, an electromagnetic wave generator that generates an electromagnetic wave for positioning is provided. When the magnetic method is employed, a magnetic field generator that generates a three-dimensional magnetic field is provided. It is also possible to adopt an infrared system, and in that case, a reflection member that reflects infrared rays to the probe 10 is provided, and from the irradiator and the reflection member that irradiates the reflection member with infrared rays. A light receiver (including an imager) that receives light is provided. It is desirable to adopt a positioning method that does not affect pregnant women and fetuses. In any case, it is desirable to provide a configuration for measuring the relative position and posture of the probe 10 with respect to the mother body 12. According to such a configuration, the positional relationship of the scanning surface S with respect to the mother body 12 is known, and when coordinates are specified on the tomographic image representing the scanning surface S, the relationship between the coordinates and the mother body 12 is known.

なお、プローブの位置及び姿勢の検出に先立って、一般に、キャリブレーションが実行される。キャリブレーションとしては各種の手法を利用可能である。例えば、へその位置における垂直断面が画面上に表示されるように、プローブの位置及び姿勢を調整することによりキャリブレーションが実行されても良い。その場合において、垂直断面に相当する基準断層画像あるいは他のモダリティにより取得された断層画像が表示部46に表示され、それとの対比において、リアルタイム断層画像を観察しながら、プローブ10の位置及び姿勢が調整されてもよい。更には、走査面S上に母体12内における基準部位が表れるようにし、その際において断層画像上において基準部位をマーキングすることによりキャリブレーションが実行されてもよい。測位部28から演算部32に対してプローブの位置及び姿勢を表すプローブ座標情報が出力されている。   Note that calibration is generally performed prior to detection of the position and orientation of the probe. Various methods can be used for calibration. For example, calibration may be executed by adjusting the position and orientation of the probe so that a vertical cross section at the navel position is displayed on the screen. In that case, a reference tomographic image corresponding to a vertical section or a tomographic image acquired by another modality is displayed on the display unit 46, and in contrast thereto, the position and posture of the probe 10 are observed while observing the real-time tomographic image. It may be adjusted. Further, the calibration may be executed by marking the reference portion on the tomographic image so that the reference portion in the mother body 12 appears on the scanning plane S. Probe coordinate information representing the position and orientation of the probe is output from the positioning unit 28 to the calculation unit 32.

演算部32は、本実施形態において主制御部の一機能として構成されており、主制御部はCPU及び動作プログラムにより構成されるものである。演算部32が有する複数の機能が図1において複数のブロックとして示されている。演算部32は、グラフィックイメージ生成部34、計測演算部36、空間的状態解析部38、参照画像生成部40及び検査レポート生成部42を備えている。   The calculation unit 32 is configured as one function of the main control unit in the present embodiment, and the main control unit is configured by a CPU and an operation program. A plurality of functions of the calculation unit 32 are shown as a plurality of blocks in FIG. The calculation unit 32 includes a graphic image generation unit 34, a measurement calculation unit 36, a spatial state analysis unit 38, a reference image generation unit 40, and an inspection report generation unit 42.

グラフィックイメージ生成部34は、計測を実行する際において、Bモード断層画像上に表示される複数のマーカーや複数のライン等を生成するモジュールである。計測演算部36は、計測を実行する際において、ユーザーにより指定された二点間の距離を演算する機能等を備えている。また、面積、体重等を演算する機能を備えている。   The graphic image generation unit 34 is a module that generates a plurality of markers, a plurality of lines, and the like displayed on the B-mode tomographic image when performing measurement. The measurement calculation unit 36 has a function of calculating the distance between two points designated by the user when performing measurement. In addition, it has a function of calculating area, weight, and the like.

空間的状態解析部38は、母体12に対する胎児16の位置及び姿勢を解析するモジュールである。特に、本実施形態においては空間的状態解析部38が母体12における胎児16の向きを自動的に特定している。その際においては、胎児に対する複数の計測においてユーザーにより指定された複数の座標が参照されている。これについては後に詳述する。   The spatial state analysis unit 38 is a module that analyzes the position and posture of the fetus 16 relative to the mother body 12. In particular, in this embodiment, the spatial state analysis unit 38 automatically specifies the orientation of the fetus 16 in the mother body 12. In that case, a plurality of coordinates designated by the user are referred to in a plurality of measurements for the fetus. This will be described in detail later.

本実施形態においては、従来同様に、胎児に対して複数の計測を実行すると、その過程においてユーザーにより入力された情報が空間的状態解析部38において参照され、これにより胎児の向きが自動的に演算される。   In the present embodiment, as in the past, when a plurality of measurements are performed on the fetus, information input by the user in the process is referred to in the spatial state analysis unit 38, thereby automatically determining the orientation of the fetus. Calculated.

参照画像生成部40は、母体モデル及び胎児モデルからなる参照画像(ガイダンス像)を生成するモジュールである。本実施形態においては、上記のように胎児の向きが自動的に特定されており、参照画像の生成にあたっては、母体モデルにおいて実際の胎児の向きが反映されるように、胎児モデルの向きが自動的に調整されている。これにより、母体内における胎児の姿勢を再現することが可能である。しかも、その場合においてユーザーによる特別な入力は基本的に不要であり、従来同様の計測を行うだけでその結果として胎児の向きが反映された参照画像を得ることが可能である。これについては後に詳述する。   The reference image generation unit 40 is a module that generates a reference image (guidance image) including a maternal model and a fetal model. In the present embodiment, the orientation of the fetus is automatically specified as described above. When generating the reference image, the orientation of the fetus model is automatically set so that the actual orientation of the fetus is reflected in the maternal model. Has been adjusted. Thereby, it is possible to reproduce the posture of the fetus in the mother body. In addition, in that case, no special input by the user is basically required, and it is possible to obtain a reference image in which the orientation of the fetus is reflected as a result only by performing the same measurement as before. This will be described in detail later.

検査レポート生成部42は、胎児に対する複数の計測の実行結果が表された検査レポート(電子データ)を生成するモジュールである。検査レポートには例えば複数の計測において参照された複数の断層画像が含まれてもよく、また上述のように生成された参照画像が含まれてもよい。参照画像が母子手帳その他に添付されてもよい。   The test report generation unit 42 is a module that generates a test report (electronic data) in which execution results of a plurality of measurements on the fetus are represented. The inspection report may include, for example, a plurality of tomographic images referred to in a plurality of measurements, and may include a reference image generated as described above. The reference image may be attached to the mother-child notebook or the like.

以上の説明においては、母体12に対する胎児16の向きすなわち姿勢が解析されていた。本実施形態に係る超音波診断装置によれば、更に、母体12に対する胎児16の位置までを自動的に特定することが可能であり、そのような位置が反映された参照画像40を生成することも可能である。すなわち、本実施形態においては、プローブ10にセンサユニット18が設けられ、プローブ10の位置及び姿勢がリアルタイムで観測されているため、計測の実行時においてユーザーにより座標が指定されると、その指定された座標が母体12におけるどの位置に相当するのかを自動的に判定することが可能である。   In the above description, the orientation, that is, the posture of the fetus 16 with respect to the mother body 12 has been analyzed. According to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, it is further possible to automatically specify up to the position of the fetus 16 with respect to the mother body 12, and to generate the reference image 40 reflecting such a position. Is also possible. That is, in the present embodiment, the probe 10 is provided with the sensor unit 18 and the position and orientation of the probe 10 are observed in real time. It is possible to automatically determine which position in the parent body 12 corresponds to the coordinate.

表示処理部26は、画像合成機能、カラー演算機能等を有する。表示部46には上述した断層画像等の超音波画像が表示される。また必要に応じて検査レポートが表示される。更に参照画像が単独で表示されるようにしてもよい。空間的状態解析部38による解析結果が参照画像としてではなく例えば数値によって表現されてもよい。検査レポートが上述したように表示画面上に表示される他、印刷処理されてもよい。   The display processing unit 26 has an image composition function, a color calculation function, and the like. The display unit 46 displays an ultrasonic image such as the tomographic image described above. An inspection report is displayed if necessary. Further, the reference image may be displayed alone. The analysis result by the spatial state analysis unit 38 may be expressed not by the reference image but by, for example, a numerical value. In addition to being displayed on the display screen as described above, the inspection report may be printed.

入力部44は本実施形態において操作パネルにより構成されている。操作パネルはキーボード、トラックボール、各種スイッチ等を備えるものである。ユーザーは、入力部44を利用して動作モードの選択や、計測用マーカーの移動等を行える。   The input unit 44 is configured by an operation panel in the present embodiment. The operation panel includes a keyboard, a trackball, various switches, and the like. The user can use the input unit 44 to select an operation mode, move a measurement marker, and the like.

図2には、胎児に対する複数の計測の内容が示されている。胎児16における頭部16Aに対しては一般に児頭大横径(BPD)が計測される。その場合においては、推奨される検査方法を説明した検査ガイドラインに従って、頭部16Aの水平断面48が表示されるように、プローブの位置及び姿勢が調整され、その上で、その断層画像上において左右の端点を指定することにより児頭大横径に相当する距離50が計測される。なお、日本超音波医学会より「超音波胎児計測の標準化と日本人の基準値」が公示されており、そこに検査ガイドラインの一例が認められる。   FIG. 2 shows the contents of a plurality of measurements for the fetus. For the head 16A of the fetus 16, a large head diameter (BPD) is generally measured. In that case, the position and orientation of the probe are adjusted so that the horizontal section 48 of the head 16A is displayed in accordance with the inspection guideline that describes the recommended inspection method, and then the left and right sides on the tomographic image are displayed. A distance 50 corresponding to the large lateral diameter of the head is measured. The Japanese Society of Ultrasound Medicine has published “Standardization of Ultrasonic Fetal Measurements and Japanese Reference Values”, and an example of inspection guidelines is recognized there.

胎児16の腹部16Bに対しては、腹部周囲長の計測が行われる。この場合においても、検査ガイドラインに従って、腹部における所定断面52が画面上に表示され、そこにおいてユーザーにより長軸54の両端及び短軸56の両端が指定される。そして、腹部輪郭を楕円で近似することを前提として、長軸54の長さ及び短軸56の長さから、腹位長が演算される。更に、必要に応じて、大腿骨を表す断面58が画面上に表示され、そこにおいて大腿骨の両端点を指定することにより大腿骨長が距離60として計測される。これらの計測は、妊婦の定期的な超音波検査において一般的に行われるものであり、特に胎児の体重を推定等する場合において通常行われるものである。   For the abdomen 16B of the fetus 16, the circumference of the abdomen is measured. Also in this case, the predetermined cross section 52 in the abdomen is displayed on the screen in accordance with the inspection guidelines, and the user designates both ends of the long axis 54 and both ends of the short axis 56 there. Then, assuming that the abdominal contour is approximated by an ellipse, the abdominal position length is calculated from the length of the major axis 54 and the length of the minor axis 56. Further, if necessary, a cross section 58 representing the femur is displayed on the screen, and the femur length is measured as the distance 60 by designating both end points of the femur. These measurements are generally performed in regular ultrasound examinations of pregnant women, and are usually performed particularly when estimating the weight of a fetus.

図3には、児頭大横径(BPD)の計測が具体的に示されている。断層画像62上には頭部の断面66が表れている。その断面66は検査ガイドラインに従った所定の断面である。ちなみに、符号64は電子走査の開始点側を示すマーカーを示しており、マーカー64が存在する側が、アレイ振動子における一番目の素子が設けられている側に相当している。   FIG. 3 specifically shows the measurement of the large head diameter (BPD). A cross section 66 of the head appears on the tomographic image 62. The cross section 66 is a predetermined cross section according to the inspection guideline. Incidentally, reference numeral 64 indicates a marker indicating the start point side of the electronic scanning, and the side where the marker 64 is present corresponds to the side where the first element of the array transducer is provided.

頭部の断面66上において、ユーザーにより正中線に直交する方向において左端点70及び右端点72の座標が指定される。その場合において、一方端側においては頭蓋骨の外側の座標が指定され、他方端側においては頭蓋骨の内側が指定される。このような2つの座標の指定により横断線100が描かれ、その線上における2つの端点間の距離が自動的に計測される。その距離が児頭大横径である。   On the cross section 66 of the head, the coordinates of the left end point 70 and the right end point 72 are designated by the user in a direction orthogonal to the midline. In that case, the coordinates of the outside of the skull are designated on one end side, and the inside of the skull is designated on the other end side. By specifying such two coordinates, a transverse line 100 is drawn, and the distance between two end points on the line is automatically measured. The distance is the large lateral diameter of the head.

本実施形態では、横断線100が定められると、2つの端点70,72の中間点が頭部基準点102として定められる。これは、後述するように、体軸を定義する際における一方側の基準点となるものである。なお、図3において、Fは、胎児を基準として見た場合における前側を示しており、Rは同じく右側を示しており、Lは同じく左側を示しており、Bは同じく後側を示している。検査ガイドラインに沿って断層画像を表示した場合、電子走査の方向が適正であれば、断層画像上において前後左右を特定することが可能である。   In the present embodiment, when the transverse line 100 is determined, an intermediate point between the two end points 70 and 72 is determined as the head reference point 102. As will be described later, this is a reference point on one side when defining the body axis. In FIG. 3, F indicates the front side when viewed from the fetus, R indicates the right side, L indicates the left side, and B indicates the rear side. . When the tomographic image is displayed along the inspection guideline, it is possible to specify the front, back, left and right on the tomographic image if the direction of electronic scanning is appropriate.

図4には腹部周囲長(AC)の計測が具体的に示されている。断層画像74上には胎児腹部断面76が表れている。その断面は検査ガイドラインに従った所定の断面である。その断面76における輪郭線上にユーザーにより長軸及び短軸を指定するために4つの座標80,82,86,88が指定される。座標80と座標82とを結ぶ線分が短軸であり、座標86と座標88とを結ぶ線分が長軸84である。そのような4つの座標の指定により腹部断面の輪郭90が楕円として近似されることになる。それを前提として、長軸の長さ及び短軸の長さが自動的に演算され、それらの長さに従って腹囲長が自動的に計算される。本実施形態においては長軸84と短軸78との交点、すなわち中心点が腹部基準点104として定められる。その腹部基準点104は体軸を定義する際における2つ目の基準点をなすものである。   FIG. 4 specifically shows the measurement of the abdominal circumference (AC). A fetal abdominal section 76 appears on the tomographic image 74. The cross section is a predetermined cross section according to the inspection guidelines. Four coordinates 80, 82, 86, and 88 are designated by the user to designate the major axis and the minor axis on the contour line in the cross section 76. A line segment connecting coordinates 80 and 82 is a short axis, and a line segment connecting coordinates 86 and 88 is a long axis 84. By specifying such four coordinates, the outline 90 of the abdominal section is approximated as an ellipse. Based on this assumption, the length of the major axis and the length of the minor axis are automatically calculated, and the abdominal circumference length is automatically calculated according to these lengths. In the present embodiment, the intersection of the major axis 84 and the minor axis 78, that is, the center point is determined as the abdominal reference point 104. The abdominal reference point 104 forms a second reference point when defining the body axis.

図5には、大腿骨長(FL)の計測が示されている。断層画像92上には大腿骨の断面94が表れている。大腿骨における左端及び右端96,98がユーザーにより指定されると、それらの間の距離99として大腿骨長が自動的に演算される。   FIG. 5 shows the measurement of the femur length (FL). A cross section 94 of the femur appears on the tomographic image 92. When the left end and right end 96, 98 of the femur are designated by the user, the femoral length is automatically calculated as the distance 99 between them.

以上のような複数の計測、特に児頭大横径の計測及び腹部周囲長の計測を行うと、後に説明するように体軸(体軸ベクトル)を自動的に特定することが可能となる。また、検査ガイドラインに従って各計測において断面を表すようにすると、胎児における前後左右を認識することが可能となる。それについて図6を用いて説明する。   When a plurality of measurements as described above, in particular, the measurement of the large horizontal diameter of the head and the measurement of the circumference of the abdomen are performed, the body axis (body axis vector) can be automatically specified as will be described later. If cross sections are represented in each measurement according to the inspection guidelines, it is possible to recognize front, rear, left and right in the fetus. This will be described with reference to FIG.

図6において、断層画像106上には腹部断面108が表され、その輪郭上に4つの座標110,112,114,116がユーザーにより指定され、それらによって長軸120及び短軸118が定義されている。そのような断面は検査ガイドラインに従ったものである。そのような前提の下では、符号124で示されているように、短軸における中心点すなわち腹部基準点122よりも上側を左と特定することが可能である。また、符号126で示されるように、長軸において腹部基準点122よりも左側を後と特定することが可能である。もちろん、左及び後ではなく、右及び前が特定されてもよいし、前後左右の内の1つだけが特定されてもよい。   In FIG. 6, an abdominal section 108 is represented on the tomographic image 106, and four coordinates 110, 112, 114, 116 are designated by the user on the contour, and the major axis 120 and the minor axis 118 are defined by them. Yes. Such a cross section follows the inspection guidelines. Under such a premise, as indicated by reference numeral 124, it is possible to identify the center point on the short axis, that is, the upper side of the abdominal reference point 122 as the left. Further, as indicated by reference numeral 126, it is possible to identify the left side of the abdomen reference point 122 as the rear in the long axis. Of course, instead of left and rear, right and front may be specified, or only one of front, rear, left and right may be specified.

一方、検査ガイドラインによって推奨される断面を描くことが困難なような場合には、以下に説明するように、ユーザーによって特定の方向を指定するようにしてもよい。例えば図7において、断層画像128上には、腹部断面130が表され、その輪郭上に4つの座標132,134,136,138が指定され、それらによって長軸142及び短軸140が特定されている。しかしながら、断面130の内容は、検査ガイドラインによって推奨される態様から大きくズレている。そのような場合には、例えば特定の座標136に対して、例えば符号146で示されるように、その属性としてマニュアルで方位を入力し、これによって胎児における前後左右が装置上において認識されるようにしてもよい。ちなみに、そのような入力が行われると、腹部基準点144との関係において、胎児における前後左右が特定されることになる。   On the other hand, when it is difficult to draw a cross section recommended by the inspection guideline, a specific direction may be designated by the user as described below. For example, in FIG. 7, an abdominal section 130 is represented on the tomographic image 128, and four coordinates 132, 134, 136, and 138 are designated on the outline, and the major axis 142 and the minor axis 140 are specified by them. Yes. However, the content of the cross-section 130 is greatly deviated from the mode recommended by the inspection guidelines. In such a case, for example, for a specific coordinate 136, as indicated by reference numeral 146, for example, an orientation is manually input as an attribute so that the front, back, left and right of the fetus can be recognized on the device. May be. By the way, when such an input is performed, the front, rear, left and right in the fetus are specified in relation to the abdominal reference point 144.

図8には体軸ベクトル及び向きベクトルが示されている。図8においては、三次元空間がXYZ座標系として表されている。P0が座標原点を表しており、P1が腹部断面を診断する場合におけるプローブ当接位置を示している。P2が頭部断面を診断する際におけるプローブの位置を示している。それらは具体的には6次元座標によって特定されるものである。   FIG. 8 shows the body axis vector and the orientation vector. In FIG. 8, the three-dimensional space is represented as an XYZ coordinate system. P0 represents the coordinate origin, and P1 represents the probe contact position when diagnosing the abdominal section. P2 indicates the position of the probe when diagnosing the head section. Specifically, they are specified by 6-dimensional coordinates.

腹部の計測においては、所定の腹部断面150が走査面S1内に含まれるようにプローブの位置及び姿勢が調整される。その調整後の座標がP1である。腹部断面150上において長軸及び短軸が特定され、それらの交点として腹部基準点P11が特定される。また、上述したように検査ガイドラインに従った断層像の表示により、あるいはマニュアルでの補助的な入力により、胎児における前後左右が自動的に特定され、その結果として胎児における正面の方向すなわち向きベクトル156が自動的に特定される。ここにおいて長さは特に重要ではなく、向きベクトル156は単位ベクトルであってもよい。向きベクトル156は、本実施形態において腹部断面150を含む走査面S1上に含まれるものである。   In the measurement of the abdomen, the position and posture of the probe are adjusted so that the predetermined abdominal section 150 is included in the scanning plane S1. The coordinate after the adjustment is P1. A long axis and a short axis are specified on the abdominal section 150, and an abdominal reference point P11 is specified as an intersection thereof. In addition, as described above, the front / rear / left / right direction of the fetus is automatically specified by displaying the tomographic image in accordance with the inspection guideline or by manual auxiliary input, and as a result, the front direction of the fetus, that is, the orientation vector 156 is determined. Is automatically identified. Here, the length is not particularly important, and the direction vector 156 may be a unit vector. The orientation vector 156 is included on the scanning plane S1 including the abdominal section 150 in the present embodiment.

一方、頭部の計測においては所定の頭部断面152が含まれるように走査面S2が定められる。具体的には、プローブの位置及び姿勢が調整される。その調整後のプローブの位置がP2で表されている。具体的には、プローブの位置及び姿勢が六次元の座標値として特定される。頭部の計測においては、児頭大横径が演算され、その際における中点として頭部基準点P22が特定される。   On the other hand, in the measurement of the head, the scanning plane S2 is determined so that a predetermined head section 152 is included. Specifically, the position and posture of the probe are adjusted. The position of the probe after the adjustment is represented by P2. Specifically, the position and orientation of the probe are specified as six-dimensional coordinate values. In the measurement of the head, the large head lateral diameter is calculated, and the head reference point P22 is specified as the midpoint at that time.

本実施形態では、腹部基準点P11及び頭部基準点P22を結ぶ方向として体軸ベクトル154が自動的に特定される。体軸ベクトル154において、その長さを胎児の長さに対応付けるようにしてもよい。そして、体軸ベクトル154の長さに従って後に説明する胎児モデルのサイズを調整するようにしてもよい。   In the present embodiment, the body axis vector 154 is automatically specified as the direction connecting the abdominal reference point P11 and the head reference point P22. In the body axis vector 154, the length may be associated with the length of the fetus. Then, the size of the fetal model described later may be adjusted according to the length of the body axis vector 154.

図8に示す例においては、胎児の向きを代表するものとして向きベクトル156が求められていたが、更に胎児の顔の向きを表す向きベクトルが特定されてもよい。頭部の断面上において前後左右が特定できるならば、胎児の頭部が向いている方向を特定することは容易である。そのような独立した2つの向き計測によれば、胎児モデルの生成にあたって、ボディの向きと頭部の向きとを独立して設定できるという利点が得られる。よって、実際の胎児の状態に、より忠実な胎児モデルを生成することが可能である。   In the example shown in FIG. 8, the orientation vector 156 is obtained as representative of the orientation of the fetus, but an orientation vector representing the orientation of the fetal face may be further specified. If the front, back, left and right can be specified on the cross section of the head, it is easy to specify the direction in which the fetal head is facing. According to such two independent orientation measurements, there is an advantage that the orientation of the body and the orientation of the head can be set independently in generating the fetal model. Therefore, it is possible to generate a fetal model that is more faithful to the actual fetal state.

本実施形態においては、キャリブレーションの実行を前提として、プローブについての位置及び姿勢が観測されており、それはすなわち母体との関係におけるプローブの位置及び姿勢であるので、断層画像上において座標が指定されると、母体に対する座標としてそれを認識することが可能である。よって、参照画像の生成にあたって、実際の母体と胎児との位置関係を、母体モデルと胎児モデルの位置関係として、再現することが可能である。その場合において、ユーザーは従来同様の超音波計測を実施するだけでよいので、ユーザーにおいて格別な負担は生じない。   In the present embodiment, assuming that calibration is executed, the position and orientation of the probe are observed, that is, the position and orientation of the probe in relation to the parent body, and coordinates are designated on the tomographic image. Then, it is possible to recognize it as coordinates for the mother body. Therefore, in generating the reference image, the actual positional relationship between the mother and the fetus can be reproduced as the positional relationship between the mother model and the fetus model. In that case, since the user only needs to perform ultrasonic measurement as in the conventional case, there is no particular burden on the user.

図9には、第1実施形態に係る参照画像の生成方法がブロック図として示されている。     FIG. 9 is a block diagram illustrating a reference image generation method according to the first embodiment.

三次元胎児モデルデータベース158内においては、各種のサイズをもった複数の三次元胎児モデルが格納されている。計測された児頭大横径、腹囲長、入力された週数、又は、演算された胎児体重に従って、複数の三次元胎児モデルの中から、計測対象となった胎児のサイズに適合する三次元胎児モデルが選択される。選択された胎児モデルが符号160で示されている。この場合において、体軸ベクトルの長さに従って三次元胎児モデルの選択が行われてもよい。   In the three-dimensional fetal model database 158, a plurality of three-dimensional fetal models having various sizes are stored. 3D conforming to the size of the fetus being measured, from multiple 3D fetal models, according to the measured large head diameter, abdominal circumference, number of weeks input, or calculated fetal weight A fetal model is selected. The selected fetal model is indicated at 160. In this case, a three-dimensional fetal model may be selected according to the length of the body axis vector.

演算モジュール162においては、選択された胎児モデルに対する回転処理が実行される。その場合においては、3つの軸それぞれに対する回転処理が実行されることになる。すなわち、母体に対する胎児の向きが参照画像上においても再現されるように胎児モデルに対する回転処理が実行される。その際においては上述した体軸ベクトル及び向きベクトルが参照される。すなわち、それらのベクトルに従って個々の回転処理が行われることになる。   In the arithmetic module 162, a rotation process for the selected fetal model is executed. In that case, rotation processing for each of the three axes is executed. That is, the rotation process for the fetus model is executed so that the orientation of the fetus with respect to the mother is reproduced on the reference image. In that case, the body axis vector and the orientation vector described above are referred to. That is, individual rotation processing is performed according to these vectors.

メモリ164上には母体モデルが格納されている。そこから読み出された母体モデルと、回転処理後の胎児モデルとがモジュール166上において合成処理される。これにより、実際の母体と胎児の位置関係が再現されるように、母体モデル上に胎児モデルが合成処理され、その結果として参照画像が生成されることになる。生成された参照画像が画面上に表示され、検査レポート内に組み込まれ、あるいは、必要に応じて外部へ出力される。   A matrix model is stored on the memory 164. The maternal model read out therefrom and the fetal model after the rotation process are synthesized on the module 166. Accordingly, the fetal model is synthesized on the maternal model so that the actual positional relationship between the maternal body and the fetus is reproduced, and as a result, a reference image is generated. The generated reference image is displayed on the screen and incorporated in the inspection report, or is output to the outside as necessary.

図10には、検査レポートの一例が示されている。この例において、検査レポート168には被検者名等の事項を含む欄170が含まれている。また検査レポート168には複数の計測結果を表す複数の数値情報を含む欄172が含まれている。また検査レポート168には、複数の計測において取得された複数の断層画像174,176及び178が含まれている。それらの画像174,176及び178には複数のマーカーを含むグラフィックプレーンが合成されている。更に、本実施形態においては、検査レポート168内に参照画像180が含まれている。参照画像は母体モデル182と胎児モデル184とからなるものである。母体モデル182としては、本実施形態においては一種類のイメージが格納されているが、もちろん複数の母体モデルを用意しておいて、母体のサイズや形態に応じて適切な母体モデルを選択するようにしてもよい。   FIG. 10 shows an example of an inspection report. In this example, the inspection report 168 includes a column 170 including items such as the subject name. The inspection report 168 includes a column 172 that includes a plurality of pieces of numerical information representing a plurality of measurement results. The inspection report 168 includes a plurality of tomographic images 174, 176, and 178 acquired in a plurality of measurements. A graphic plane including a plurality of markers is synthesized with these images 174, 176 and 178. Further, in the present embodiment, a reference image 180 is included in the inspection report 168. The reference image is composed of a maternal model 182 and a fetal model 184. As the parent model 182, one type of image is stored in the present embodiment. Of course, a plurality of mother models are prepared, and an appropriate mother model is selected according to the size and form of the mother body. It may be.

本実施形態においては、母体モデル182の中に胎児モデル184が表示される。この場合において、胎児モデル184の向きが実際の胎児の向きを再現するように胎児モデル184に対して回転処理が施される。すなわち各軸回りの回転角度が体軸ベクトル及び向きベクトルによって決定されている。その場合において、母体内における胎児の三次元位置が更に反映されるように、母体モデル182内に胎児モデル184を表すようにしてもよい。また、本実施形態においては、胎児モデル184のサイズが実際の胎児のサイズに合うように可変設定されている。符号186は、胎児モデル184における各軸回りの回転角度を数値として表示したものである。必要に応じて、そのような数値情報が画面レポート内に記入される。   In the present embodiment, a fetus model 184 is displayed in the maternal model 182. In this case, the fetal model 184 is rotated so that the orientation of the fetal model 184 reproduces the actual orientation of the fetus. That is, the rotation angle around each axis is determined by the body axis vector and the orientation vector. In that case, the fetal model 184 may be represented in the maternal model 182 so that the three-dimensional position of the fetus in the maternal body is further reflected. In the present embodiment, the size of the fetus model 184 is variably set so as to match the actual size of the fetus. Reference numeral 186 indicates the rotation angle around each axis in the fetal model 184 as a numerical value. If necessary, such numerical information is entered in the screen report.

以上のように、本実施形態によれば、母体と胎児との実際の位置関係が参照画像上において反映されるように、母体モデルに対して胎児モデルが合成されている。よって、参照画像それ自体が診断記録として非常に有用なものとなる。特に、医師において超音波診断画像に基づいて胎児の向きを特定し、それをマニュアルで入力するような手間が解消され、更により正確な向きの特定を行うことが可能であるので、臨床上貴重な情報を提供できるという利点が得られる。   As described above, according to the present embodiment, the fetal model is synthesized with the maternal model so that the actual positional relationship between the maternal body and the fetus is reflected on the reference image. Therefore, the reference image itself is very useful as a diagnostic record. In particular, the doctor can identify the orientation of the fetus based on the ultrasound diagnostic image and eliminate the trouble of manually inputting the orientation of the fetus. The advantage is that it is possible to provide useful information.

本実施形態においては、母体モデルを静止モデルとした上で、胎児モデルに対して回転処理を適用したが、胎児の顔が正面に表れるように胎児モデルを表現した上で、母体と胎児との位置的関係が正しく表現されるように、母体モデルに対して必要な回転処理を施すようにしてもよい。また、正面から見た参照画像及び側面から見た参照画像の両方を表示するようにしてもよい。   In this embodiment, the maternal model is a stationary model, and rotation processing is applied to the fetal model. However, the fetal model is expressed so that the fetal face appears in front, and Necessary rotation processing may be performed on the matrix model so that the positional relationship is correctly expressed. Moreover, you may make it display both the reference image seen from the front, and the reference image seen from the side.

図11には参照画像の変形例が示されている。参照画像188は母体モデル190と胎児モデル192とを有する。胎児モデル192は複数の部分により構成され、具体的には頭部196、ボディ194及び脚部198を含んでいる。そしてそれらに対して計測が行われた断面が例えばグラフィック等により表現されている。このような表現により計測が行われた部位を明確に認識することが可能となる。   FIG. 11 shows a modification of the reference image. The reference image 188 has a maternal model 190 and a fetus model 192. The fetal model 192 includes a plurality of parts, and specifically includes a head 196, a body 194, and legs 198. And the cross-section which measured with respect to them is expressed by the graphic etc., for example. Such a representation makes it possible to clearly recognize a site where measurement has been performed.

図12には、上述した第1実施形態に係る参照画像の生成方法がフローチャートとして示されている。なお、スタート及びエンドの工程については図面簡略化のため図示省略されている。これについては後に説明する図15においても同様である。   FIG. 12 shows a flowchart of the reference image generation method according to the first embodiment described above. Note that the start and end processes are not shown for the sake of simplicity. The same applies to FIG. 15 described later.

S100においては、母体に対してプローブの位置及び姿勢を整合させるキャリブレーションが実行される。その上で、図示される例においては、腹部計測及び頭部計測が実行される。より詳しくは、S102においては腹部計測用の断層画像が画面上に表示される。すなわち、そのような適正な断層画像が表示されるようにプローブの位置及び姿勢が調整される。その上で、S104において、断層画像上において腹部輪郭を楕円で近似するために長軸及び短軸がユーザーにより指定される。具体的には、それらの軸を定義する4つの座標がユーザーにより指定される。すると、S106において自動的に腹囲長が演算される。   In S100, calibration for matching the position and orientation of the probe with respect to the mother body is executed. In addition, in the illustrated example, abdominal measurement and head measurement are performed. More specifically, in S102, a tomographic image for abdominal measurement is displayed on the screen. That is, the position and posture of the probe are adjusted so that such an appropriate tomographic image is displayed. In step S104, the major axis and the minor axis are designated by the user in order to approximate the abdominal outline with an ellipse on the tomographic image. Specifically, four coordinates defining these axes are designated by the user. In step S106, the abdominal circumference is automatically calculated.

一方、S108においては、頭部計測用の断層画像が画面上に表示される。すなわちそのような適正な断層画像が表示されるように、プローブの位置及び姿勢がユーザーにより調整される。S110においては頭部の断層画像上において、右端及び左端が指定され、これによりS112において児頭大横径が演算される。   On the other hand, in S108, a tomographic image for head measurement is displayed on the screen. That is, the position and orientation of the probe are adjusted by the user so that such an appropriate tomographic image is displayed. In S110, the right end and the left end are designated on the tomographic image of the head, and thereby the baby head large lateral diameter is calculated in S112.

S114においては、腹部断層画像及び頭部断層画像の一方又は両方を用いて胎児における前後左右が特定される。この場合において、必要に応じてユーザーによる方向の指定が行われてもよい。   In S114, the front, back, left and right of the fetus are specified using one or both of the abdominal tomographic image and the head tomographic image. In this case, the user may specify the direction as necessary.

S116においては、腹部計測の際に入力された複数の座標に基づいて腹部基準位置(基準点)が特定され、その三次元座標が演算される。その場合においてはプローブの位置及び姿勢、並びに、断面上において指定された複数の座標が参照される。一方、S118においては、頭部断層画像上において指定された複数の座標に基づき頭部基準位置(基準点)が自動的に特定され、更にその三次元座標が演算される。この場合においても、プローブの位置及び姿勢を表す姿勢、並びに、断面上における複数の座標が参照される。S120においては、腹部基準位置及び頭部基準位置に基づいて胎児姿勢を表す体軸ベクトルが演算される。体軸ベクトルは、例えば腹部基準位置から頭部基準位置まで伸びるベクトルである。またS120においては、向きベクトルの演算も行われる。その際においては、S114において特定された前後左右が参照される。もちろん、S114において向きベクトルが事前に演算されていてもよい。   In S116, an abdominal reference position (reference point) is specified based on a plurality of coordinates input at the time of abdominal measurement, and its three-dimensional coordinates are calculated. In this case, the position and orientation of the probe and a plurality of coordinates designated on the cross section are referred to. On the other hand, in S118, the head reference position (reference point) is automatically specified based on a plurality of coordinates designated on the head tomographic image, and the three-dimensional coordinates are further calculated. Also in this case, the posture representing the position and posture of the probe and a plurality of coordinates on the cross section are referred to. In S120, a body axis vector representing the fetal posture is calculated based on the abdominal reference position and the head reference position. The body axis vector is a vector extending from the abdominal reference position to the head reference position, for example. In S120, the direction vector is also calculated. In that case, the front, rear, left, and right specified in S114 are referred to. Of course, the orientation vector may be calculated in advance in S114.

以上のように胎児姿勢が演算されると、S122においてはその胎児姿勢を表す胎児モデルが生成される。すなわち胎児の実際のサイズに従って選択された胎児モデルに対する回転処理が適用される。S124においては、母体モデルに対して回転処理後の胎児モデルが合成され、これにより参照画像が生成される。そして、S126においては、参照画像が必要に応じて記録あるいは表示される。更に参照画像を含む検査レポートが生成される。   When the fetal posture is calculated as described above, a fetal model representing the fetal posture is generated in S122. That is, a rotation process is applied to the fetal model selected according to the actual size of the fetus. In S124, the fetal model after the rotation processing is synthesized with the maternal model, thereby generating a reference image. In S126, the reference image is recorded or displayed as necessary. Further, an inspection report including a reference image is generated.

次に、図13乃至図15を用いて第2実施形態に係る参照画像の生成方法について説明する。   Next, a reference image generation method according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.

図13において、三次元胎児モデルデータベース200は、図9に示した三次元モデルデータベースと同様のものである。入力される情報に従って複数の三次元胎児モデルの中から、実際の胎児サイズに適合する三次元胎児モデルが選択される。この第2実施形態においては、三次元胎児モデルにおいてボディと頭部とを独立して回転処理させることが可能である。   In FIG. 13, a three-dimensional fetal model database 200 is the same as the three-dimensional model database shown in FIG. A three-dimensional fetal model that matches the actual fetal size is selected from a plurality of three-dimensional fetal models according to the input information. In the second embodiment, the body and the head can be independently rotated in the three-dimensional fetal model.

演算器202においては、胎児モデルに対する全体的な回転処理が実施される。すなわち、ボディの向きベクトルすなわち頭部外の胎児姿勢を示す情報に従って、胎児モデルに対する全体的な回転処理が行われる。図示される例においては、この段階において、頭部部分も回転処理される。   In the computing unit 202, the entire rotation process for the fetal model is performed. That is, the entire rotation process for the fetal model is performed in accordance with the body orientation vector, that is, information indicating the fetal posture outside the head. In the illustrated example, the head portion is also rotated at this stage.

その上で、演算器204においては、頭部の向きベクトルに従って、すなわち頭部姿勢に従って、胎児モデルの内で頭部部分に対する部分的な回転処理が適用される。すなわち頭部の向きが正しくなるようにその部分だけが回転処理される。その上で、演算器208において、メモリ26から読み出された母体モデル206に対して、上述した回転処理が施された胎児モデルが合成処理される。その場合においても、必要に応じて、母体における胎児の位置が参照され、実際の胎児の位置が反映されるように合成処理が実行される。   In addition, in the computing unit 204, partial rotation processing is applied to the head portion in the fetal model according to the head orientation vector, that is, according to the head posture. In other words, only that part is rotated so that the orientation of the head is correct. Thereafter, the arithmetic unit 208 synthesizes the fetal model that has been subjected to the above-described rotation processing with respect to the maternal model 206 read from the memory 26. Even in that case, if necessary, the position of the fetus in the mother is referred to, and the synthesis process is executed so that the actual position of the fetus is reflected.

図14には、第2実施形態に係る参照画像の一例が示されている。参照画像210は母体モデル212及び胎児モデル214を含むものである。胎児モデル214はボディ116と頭部218とを有しており、それぞれに対して独立して向きを設定することが可能である。図示の例においては、体軸ベクトル220が表され、またそれに伴って、ボディの向きベクトル222と頭部の向きベクトル224が表されている。すなわちボディ116と頭部218とで独立して向きを定めることができる。このような参照画像の生成によれば、実際の胎児の様子をより忠実に反映させた胎児モデルを表示できるという利点が得られる。   FIG. 14 shows an example of a reference image according to the second embodiment. The reference image 210 includes a maternal model 212 and a fetal model 214. The fetal model 214 has a body 116 and a head 218, and the orientation can be set independently for each. In the illustrated example, a body axis vector 220 is represented, and accordingly, a body orientation vector 222 and a head orientation vector 224 are represented. That is, the body 116 and the head 218 can be independently oriented. According to the generation of such a reference image, there is an advantage that a fetal model that more accurately reflects the actual state of the fetus can be displayed.

図15には、第2実施形態に係る参照画像の生成方法がフローチャートとして示されている。なお、図12に示した同様の工程には同一符号を付し、その説明を省略する。図15において、S102〜S106において、腹部計測が実行され、その上でS130において、ボディの向きベクトルを特定するために前後左右が特定される。一方、S108〜S112においては頭部の計測が実行され、その上でS132において頭部の向きベクトルを特定するために頭部について前後左右が特定される。   FIG. 15 shows a flowchart of the reference image generation method according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same process shown in FIG. 12, and the description is abbreviate | omitted. In FIG. 15, abdominal measurement is performed in S102 to S106, and then, in S130, the front, rear, left, and right are specified in order to specify the body orientation vector. On the other hand, head measurement is performed in S108 to S112, and then, in order to specify the head orientation vector in S132, the front, rear, left and right are specified.

S134においては、胎児姿勢が演算される。この場合においては、体軸ベクトルの他に、ボディの向きベクトル、及び、頭部の向きベクトル、の2つの向きベクトルが演算される。そして、S136においては、以上のように特定された胎児姿勢を表す胎児モデルが生成される。その場合においては、ボディの向きベクトルに従って胎児モデル全体に対する回転処理が実行される。その上で、S138において、胎児モデルにおける頭部の部分だけが頭部の向きベクトルに従って回転処理される。すなわち頭部の向きが修正される。その結果、S124において参照画像を生成した場合、上述したように、胎児モデルにおいてボディの向きと頭部の向きとを独立して表現することができるという利点が得られる。   In S134, the fetal posture is calculated. In this case, in addition to the body axis vector, two direction vectors of the body direction vector and the head direction vector are calculated. In S136, a fetal model representing the fetal posture specified as described above is generated. In that case, the rotation process for the entire fetal model is executed in accordance with the body orientation vector. Then, in S138, only the head portion in the fetal model is rotated according to the head orientation vector. That is, the head orientation is corrected. As a result, when the reference image is generated in S124, as described above, there is an advantage that the orientation of the body and the orientation of the head can be expressed independently in the fetal model.

上記実施形態においては、腹部の計測及び頭部の計測を利用して体軸ベクトル等が特定されていたが、他の部位に対する計測を用いて体軸ベクトル等が特定されてもよい。胎児の場合においては、個々の胎児毎に計測が実行されるため、その結果として個々の胎児毎に体軸ベクトル等が自動的に特定されることになる。この場合において、検証画像の生成にあたっては、個々の胎児毎に参照画像を生成してもよいが、複数の胎児モデルが単一の母体モデルに表現された参照画像が生成されるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the body axis vector or the like is specified by using the measurement of the abdomen and the measurement of the head, but the body axis vector or the like may be specified by using the measurement for another part. In the case of a fetus, measurement is performed for each individual fetus, and as a result, a body axis vector or the like is automatically specified for each individual fetus. In this case, when generating the verification image, a reference image may be generated for each individual fetus, but a reference image in which a plurality of fetal models are expressed in a single maternal model may be generated. Good.

10 プローブ、12 母体、16 胎児、18 センサユニット、28 測位部、38 空間的状態解析部、40 参照画像生成部、42 検査レポート生成部。

10 probe, 12 mother body, 16 fetus, 18 sensor unit, 28 positioning unit, 38 spatial state analysis unit, 40 reference image generation unit, 42 examination report generation unit.

Claims (9)

母体内の胎児に対して超音波を送受波して受信信号を出力するプローブと、
前記母体に対する前記プローブの位置及び姿勢を表すプローブ座標情報を測定する測定手段と、
前記受信信号に基づいて前記胎児の断層画像を形成する断層画像形成手段と、
前記断層画像上においてユーザーにより指定された座標を示す指定座標情報に基づいて計測を実行する計測手段と、
前記プローブ座標情報及び前記指定座標情報に基づいて、前記母体に対する胎児の空間的状態を判定する判定手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
A probe that transmits and receives ultrasound to the fetus in the mother's body and outputs a received signal;
Measuring means for measuring probe coordinate information representing the position and orientation of the probe with respect to the mother body;
A tomographic image forming means for forming a tomographic image of the fetus based on the received signal;
Measuring means for performing measurement based on designated coordinate information indicating coordinates designated by the user on the tomographic image;
Based on the probe coordinate information and the designated coordinate information, determination means for determining a fetal spatial state with respect to the mother,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
請求項1記載の装置において、
前記胎児における複数の部位に対して複数の計測が実行され、
前記判定手段は前記各部位の計測時における前記プローブ座標情報及び前記指定座標情報に基づいて前記母体に対する胎児の空間的状態を判定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
Multiple measurements are performed on multiple sites in the fetus,
The determination means determines the fetal spatial state relative to the mother based on the probe coordinate information and the designated coordinate information at the time of measurement of each part,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項2記載の装置において、
前記胎児における頭部及び腹部に対して頭部計測及び腹部計測が実行され、
前記判定手段は、
前記頭部計測時の指定座標情報に基づいて頭部基準点を演算する頭部基準点演算部と、
前記腹部計測時の指定座標情報に基づいて腹部基準点を演算する腹部基準点演算部と、
前記頭部基準点と前記腹部基準点とに基づいて、前記空間的状態として、前記胎児の体軸の方向を演算する体軸演算部と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 2.
Head measurement and abdominal measurement are performed on the head and abdomen in the fetus,
The determination means includes
A head reference point calculation unit that calculates a head reference point based on the designated coordinate information at the time of the head measurement;
An abdominal reference point calculation unit for calculating an abdominal reference point based on the designated coordinate information at the time of the abdominal measurement;
Based on the head reference point and the abdominal reference point, as the spatial state, a body axis calculation unit that calculates the direction of the body axis of the fetus,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
請求項3記載の装置において、
前記判定手段は、前記頭部計測時の指定座標情報に基づいて特定される頭部横断線、並びに、前記腹部計測時に特定される長軸及び短軸からなる直交座標系、の内の少なくとも一方に基づいて、前記空間的状態として、前記胎児の正面側の方向を演算する方向演算手段を含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 3.
The determination means is at least one of a transverse line identified on the basis of designated coordinate information at the time of the head measurement, and an orthogonal coordinate system comprising a major axis and a minor axis identified at the time of the abdominal measurement. On the basis of, as the spatial state, including a direction calculation means for calculating the direction of the front side of the fetus,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項4記載の装置において、
前記胎児の空間的状態を示す画像であって母体モデルと胎児モデルとを含む参照画像を生成する参照画像生成手段を含み、
前記参照画像生成手段は、前記体軸の方向及び前記胎児の正面側の方向に基づいて前記母体モデルに対する前記胎児モデルの姿勢を定める、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 4.
A reference image generating means for generating a reference image including a maternal model and a fetal model, the image showing a spatial state of the fetus;
The reference image generation means determines the posture of the fetal model with respect to the maternal model based on the direction of the body axis and the direction of the front side of the fetus.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項4記載の装置において、
前記判定手段は、
前記頭部横断線に基づいて前記胎児の頭部が向いている方向を演算する第1方向演算手段と、
前記腹部の直交座標系に基づいて前記胎児の体が向いている方向を演算する第2方向演算手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 4.
The determination means includes
First direction calculating means for calculating a direction in which the head of the fetus is facing based on the transverse line of the head;
Second direction calculation means for calculating a direction in which the body of the fetus is facing based on an orthogonal coordinate system of the abdomen,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
請求項6記載の装置において、
母体モデルと胎児モデルとを含む参照画像を生成する参照画像生成手段を含み、
前記参照画像生成手段は、
前記胎児の空間的状態を示す画像であって前記体軸の方向及び前記胎児の体が向いている方向に基づいて前記母体モデルに対する前記胎児モデル中の体の向きが定められ、
前記体軸及び前記胎児の頭部が向いている方向に基づいて前記母体モデルに対する前記胎児モデル中の頭部の向きが定められる、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 6.
A reference image generating means for generating a reference image including a maternal model and a fetal model;
The reference image generation means includes
An image showing the fetal spatial state, the direction of the body in the fetal model relative to the maternal model is determined based on the direction of the body axis and the direction of the body of the fetus,
The orientation of the head in the fetal model relative to the maternal model is determined based on the body axis and the direction in which the fetal head is facing,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
演算部が、母体に対するプローブの位置及び姿勢を表すプローブ座標情報と、前記プローブにより得られた受信信号に基づいて形成された胎児の断層画像上においてユーザーにより指定された座標を示す指定座標情報と、に基づいて、前記母体内における胎児の空間的状態を判定する判定工程と、
画像生成部が、前記母体内における胎児の空間的状態に基づいて、前記母体モデルと前記胎児モデルとを含む参照画像を生成する生成工程と、
を含むことを特徴とする超音波画像処理方法。
The calculation unit includes probe coordinate information indicating the position and orientation of the probe with respect to the mother body, and designated coordinate information indicating coordinates designated by the user on the tomographic image of the fetus formed based on the received signal obtained by the probe; , Based on the determination step of determining the fetal spatial state in the mother body,
An image generating unit generates a reference image including the maternal model and the fetal model based on a fetal spatial state in the maternal body;
An ultrasonic image processing method comprising:
請求項8記載の方法において、
前記判定工程は、
前記演算部が、前記胎児の頭部計測時のユーザー指定座標情報に基づいて頭部基準点を演算する工程と、
前記演算部が、前記胎児の腹部計測時のユーザー指定座標情報に基づいて腹部座標点を演算する工程と、
前記演算部が、前記頭部基準点と前記腹部基準点とに基づいて前記胎児の体軸を演算する工程と、
を含み、
前記生成工程では、前記体軸に基づいて前記母体モデルに対する前記胎児モデルの向きが定められる、
ことを特徴とする超音波画像処理方法。
The method of claim 8, wherein
The determination step includes
The calculating unit calculates a head reference point based on user-specified coordinate information at the time of fetal head measurement;
The calculation unit calculates abdominal coordinate points based on user-specified coordinate information during fetal abdominal measurement;
The calculating unit calculating the body axis of the fetus based on the head reference point and the abdominal reference point;
Including
In the generating step, the orientation of the fetal model relative to the maternal model is determined based on the body axis.
An ultrasonic image processing method.
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