JP2016168142A - 超音波プローブの位置姿勢提示システム、画像生成装置及びそのプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
11 超音波診断装置
13 超音波プローブ
20 位置姿勢検出装置
21 画像生成装置
32 現データ取得部
33 データ対比部
34 補正部
36 比較画像生成部
37 近似画像抽出部
38 近似画像状態特定部
42 画像位置姿勢差算出部
43 組織特定部
44 組織内距離検出部
45 画像間距離差算出部
46 判定処理部
B 血管(組織)
M1 目標マーク
M2 現状マーク
P プローブ状態表示画像
Vb 最適画像
Vc 比較画像
Ve 近似画像
Vn 現在画像
Claims (11)
- 操作者が患者の体表部分に超音波プローブを接触させることにより、当該患者の体内組織の超音波画像を取得する超音波診断装置に付設され、前記超音波プローブの位置及び姿勢に基づく配置状態を表示するプローブ状態表示画像を前記操作者に提示する超音波プローブの位置姿勢提示システムにおいて、
前記超音波プローブの位置及び姿勢を検出する位置姿勢検出装置と、当該位置姿勢検出装置によって検出された前記超音波プローブの位置及び姿勢に基づいて、前記プローブ状態表示画像を生成する画像生成装置とを備え、
前記画像生成装置は、ターゲットとする組織周辺で予め取得された複数の前記超音波画像の各画像情報に前記位置姿勢検出装置で検出された情報を加えた基礎データを生成する基礎データ生成手段と、前記組織の状態変化に対応して前記基礎データを補正する基礎データ補正手段と、当該基礎データ補正手段を経た前記基礎データに基づいて、所望とする前記超音波画像である最適画像が得られる前記超音波プローブの最適状態に対する現在の前記超音波プローブのずれ具合を所定のマークで表示するように、前記プローブ状態表示画像を構築する画像構築手段とを備えたことを特徴とする超音波プローブの位置姿勢提示システム。 - 前記基礎データでは、前記最適画像の画像面領域と、現在の前記超音波画像である現在画像に近似する近似画像の画像面領域とが特定され、
前記画像構築手段では、前記最適画像と前記近似画像との各画像面領域における位置及び姿勢の差に対応させて、前記超音波プローブのずれ具合を表示することを特徴とする請求項1記載の超音波プローブの位置姿勢提示システム。 - 前記画像構築手段では、前記マークとして、前記現在画像が得られる前記超音波プロ―ブの位置及び姿勢に対応して表示される現状マークと、前記最適画像が得られる前記超音波プロ―ブの位置及び姿勢に対応して表示される目標マークとが生成されることを特徴とする請求項2記載の超音波プローブの位置姿勢提示システム。
- 前記基礎データ補正手段では、前記現在画像の画像面領域に平行に前記基礎データを所定間隔で切り出すことによって得られた各比較画像のうち、前記現在画像の画像情報に最も近似する画像を前記近似画像とし、当該近似画像の画像面領域が、前記現在画像の画像面領域の位置及び姿勢に一致するように、前記基礎データ全体を移動変換及び/又は回転変換することを特徴とする請求項2記載の超音波プローブの位置姿勢提示システム。
- 前記基礎データ補正手段では、前記現在画像の画像面領域に平行に前記基礎データを所所定間隔で切り出すことによって得られた各比較画像のうち、前記現在画像の画像情報に最も近似する画像情報を有する近似画像が特定され、当該近似画像の画像情報が、前記現在画像の画像情報に一致するように、前記基礎データを補正することを特徴とする請求項2記載の超音波プローブの位置姿勢提示システム。
- 前記基礎データ補正手段は、前記現在画像の画像情報と、そのときの前記位置姿勢検出装置で検出された情報とを現データとして取得する現データ取得部と、当該現データを前記基礎データと対比するデータ対比部と、当該対比の結果から前記組織の状態変化の有無を判定し、当該状態変化の種類に応じて前記基礎データを補正する補正部とを備えたことを特徴とする請求項2記載の超音波プローブの位置姿勢提示システム。
- 前記データ対比部は、前記現在画像の画像面領域に平行に前記基礎データを所定間隔で切り出すことによって比較画像を生成する比較画像生成部と、当該各比較画像それぞれを前記現在画像と対比して、当該現在画像に画像情報が最も近似する比較画像を前記近似画像として抽出する近似画像抽出部と、抽出された前記近似画像の画像面領域の位置及び姿勢を特定する近似画像状態特定部とを備えたことを特徴とする請求項6記載の超音波プローブの位置姿勢提示システム。
- 前記補正部は、前記現在画像及び前記近似画像それぞれについて、前記各画像面領域の位置及び姿勢の差である位置姿勢差を求める画像位置姿勢差算出部と、前記現在画像及び前記近似画像のそれぞれに現れる前記組織の領域を特定する組織特定部と、当該組織特定部で特定された前記組織内の所定部位の距離を求める組織内距離検出部と、前記現在画像及び前記近似画像における前記距離の差である距離差を求める画像間距離差算出部と、前記位置姿勢差及び前記距離差に基づき、前記基礎データを生成したときの初期設定時に対する前記組織の状態変化について判定し、当該状態変化に応じて前記基礎データを加工する判定処理部とを備えたことを特徴とする請求項7記載の超音波プローブの位置姿勢提示システム。
- 前記判定処理部では、前記位置姿勢差が予め設定された許容誤差以上で、前記距離差が予め設定された許容誤差未満となる第1の場合に、前記組織が移動したと判定され、前記現在画像及び前記近似画像のそれぞれの画像面領域の位置及び姿勢が合致するように、前記基礎データ全体について移動変換及び/又は回転変換する処理がなされ、
前記位置姿勢差が前記許容誤差未満で、前記距離差が前記許容誤差以上となる第2の場合に、前記組織が変形したと判定され、前記現在画像及び前記近似画像のそれぞれの画像情報が合致するように、前記基礎データ全体を変形する処理がなされ、
前記位置姿勢差が前記許容誤差以上で、前記距離差が前記許容誤差以上となる第3の場合に、前記組織の移動及び変形の双方が生じたと判定され、前記第1及び第2の場合の双方の処理を行うことを特徴とする請求項8記載の超音波プローブの位置姿勢提示システム。 - 超音波画像を取得する超音波診断装置の超音波プローブの位置及び姿勢に基づく配置状態を表示するプローブ状態表示画像を生成する画像生成装置において、
ターゲットとする組織周辺で予め取得された複数の前記超音波画像の各画像情報に、前記超音波プローブの位置及び姿勢に対応する情報を加えた基礎データを生成する基礎データ生成手段と、前記組織の状態変化に対応して前記基礎データを補正する基礎データ補正手段と、当該基礎データ補正手段を経た前記基礎データに基づいて、所望とする前記超音波画像である最適画像が得られる前記超音波プローブの最適状態に対する現在の前記超音波プローブのずれ具合を所定のマークで表示するように、前記プローブ状態表示画像を構築する画像構築手段とを備えたことを特徴とする画像生成装置。 - 超音波画像を取得する超音波診断装置の超音波プローブの位置及び姿勢に基づく配置状態を表示するプローブ状態表示画像を生成する画像生成装置のコンピュータを機能させるためのプログラムにおいて、
ターゲットとする組織周辺で予め取得された複数の前記超音波画像の各画像情報に、前記超音波プローブの位置及び姿勢に対応する情報を加えた基礎データを生成する基礎データ生成手段と、前記組織の状態変化に対応して前記基礎データを補正する基礎データ補正手段と、当該基礎データ補正手段を経た前記基礎データに基づいて、所望とする前記超音波画像である最適画像が得られる前記超音波プローブの最適状態に対する現在の前記超音波プローブのずれ具合を所定のマークで表示するように、前記プローブ状態表示画像を構築する画像構築手段として、前記コンピュータを機能させることを特徴とする画像生成装置のプログラム。
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