JP3871747B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Bモード像(Bモード表示方式による像:超音波断層像)を表示可能な超音波診断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の超音波診断装置は、図4に示すように、被検体内に向けて超音波を送波すると共に被検体内からの超音波反射波を受波する探触子1と、この探触子1を制御し超音波を送波させると共に受波した反射波から反射エコー信号を検出する超音波送受信部2と、この超音波送受信部2からの反射エコー信号をディジタル化するA/D変換器3と、このA/D変換器3から順次出力される画像データを記憶するメモリ部4と、メモリ部4から読み出した画像データを映像信号に変換する表示回路部5と、この表示回路部5からの映像信号を入力して画像として表示する画像表示部6と、この画像表示部6に表示される画像データを記録する画像データ記録装置9と、上記各構成要素の制御及び入力された画像データの加工等を行う中央演算装置7と、この中央演算装置7に接続され診断情報等の各種データや操作指令を入力する操作盤8とを備えてなる。
【0003】
なお図4において、10は入出力インターフェース11を介して中央演算装置7に接続された外部装置である。また、12は被検体内の診断部位の超音波画像、ここではBモード像(超音波断層像)を得て診断する際に上記画像表示部6の画面隅部に表示されるボディマーク、13はボディマーク12上において探触子1の向きを示すオリエンテーションマークで、これらの診断部位情報は上記操作盤8から入力される。
【0004】
このような超音波診断装置では、被検体内の診断部位に対して超音波を送波し、その反射エコー信号により上記診断部位の超音波断層像が画像表示部6や画像データ記録装置9に得られる。
ここで上記従来装置では、X線CT装置やMRI装置等、超音波診断装置以外の画像診断装置で得られた同様の部位の画像(画像データ)がある場合でもそれを超音波診断時において直接的に有効利用することができない。そこでその画像は、例えばフィルムや印画紙等に記録され、それを医師等が目視して解剖学的知識をもとに探触子1を動かしながら所望部位を探し当て、その部位の超音波観察,診断を行うというように利用されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来装置では、現在、被検体内のどの部位を診断対象として超音波を送受波しているかの情報を得る手段をもっていない。そのためネットワークや記録媒体を介して入力された同様部位についてのX線CT装置やMRI装置等による解剖学的画像(画像データ)がある場合でも、それと超音波診断装置により現在得られている超音波断層像との位置関係付け(特に位置合わせ)を行おうとしても上記のように目視以外でそれをする方法がなく、例えば所望部位の位置確認等のための作業に手間と時間を要する上に正確性に欠けるという問題点があった。
【0006】
本発明の目的は、現在得られている超音波断層像とそれと同様の部位についてのX線CT装置やMRI装置等による解剖学的画像との位置関係付け(特に位置合わせ)を自動的に行うことができ、例えば所望部位の位置確認を簡単,迅速、かつ正確に行うことができる超音波診断装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決する手段】
上記目的を達成するため本発明は、探触子を用いて被検体に超音波を送受信させ、その受信信号を用いてBモード像を表示する超音波診断装置において、画像診断装置で得られた前記被検体の立体画像データを記録する画像記録手段と、前記探触子の空間位置及び向きを検出する探触子位置検出手段と、前記Bモード像の画素位置と前記被検体の前記立体画像データの画素の位置とを前記探触子の座標系の原点で対応するように座標変換する手段とを備え、前記被検体の特定断層位置のBモード像の表示にあたり、前記探触子位置検出手段から出力される前記探触子の前記空間位置及び向きを用いて前記Bモード像の前記特定断層位置に対応する位置及び向きの断層画像を前記画像記録手段に記録された立体画像データから得て、前記Bモード像とともに表示させることを第1の特徴とする。
【0008】
また本発明は、前記第1の特徴の超音波診断装置において、前記立体画像データが、前記画素を前記探触子の原点となる位置で指し示し、空間内に対応する位置情報を付与されていることを第2の特徴とし、前記第1の特徴の超音波診断装置において、前記Bモード像の任意画素の位置が前記探触子の原点となる画素から位置ベクトルで表現できる場合、前記立体画像の画素の位置が原点となる画素から位置ベクトルで表現できるよう前記画像データを記録することを第3の特徴とし、該第3の特徴の超音波診断装置において、前記Bモード像が、超音波ビームの方向と反射波が観察される時間と音速から、そのBモード像上の画素の位置が前記探触子に設定した原点から位置ベクトルで求められることを第4の特徴とする。
【0009】
更に本発明は、前記何れかの特徴の超音波診断装置において、立体画像の画素の位置とBモード画像中の画素の位置とを探触子の原点となる位置で指し示し、空間内で対応する位置として記録した立体画像を含む画像を記憶するキャリプレーションを、同一平面上にない4点以上について行うことにより探触子の位置やBモード画像上の画素と対応する立体画像中の画素を探し出すことを第5の特徴とし、前記何れかの特徴の超音波診断装置において、前記立体画像は、X線CT装置或いはMRI装置から得られることを第6の特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明による超音波診断装置の一実施形態を示すブロック図である。
この超音波診断装置は、図1に示すように、探触子1と、超音波送受信部2と、A/D変換器3と、メモリ部4と、表示回路部5と、画像表示部6と、画像データ記録装置9と、中央演算装置7と、操作盤8と、外部装置10と、入出力インターフェース11とを備える。また、3次元空間内での位置を求めるための発信器15及び受信器16と、これらと上記中央演算装置7とを接続する入出力インターフェース14と、外部からの画像データを入力する画像データ入力装置24とを備える。
【0011】
この場合、上記探触子1は、被検体内の診断部位に向けて超音波を送波すると共にその反射波を受波するもので、図示省略したがその内部には超音波の発生源(送波源)であると共に反射波を受波する振動子が設けられている。超音波送受信部2は、上記探触子1を制御して超音波を送波させると共に受波した反射波から反射エコー信号を検出するもので、図示省略したがその内部には、パルス発生器、受信増幅器及びそれらの制御回路を有している。
【0012】
A/D変換器3は、上記超音波送受信部2から出力される反射エコー信号を入力してディジタル信号に変換するものである。
メモリ部4は、上記A/D変換器3から順次出力される画像データ、ここではBモード像(超音波断層像)データを記憶するもので、例えばメモリバッファからなる。
【0013】
表示回路部5は、上記メモリ部4から読み出した超音波断層像データをアナログ信号に変換して表示用の映像信号とするもので、その内部にはD/A変換器及び映像信号変換回路が設けられている。
画像表示部6は、上記表示回路部5から出力される映像信号を入力して画像として表示するもので、例えばテレビモニタからなる。
【0014】
画像データ記録装置9は、上記画像表示部6の画面に表示された画像や、メモリ部4に記憶されている画像データ等を記録するもので、例えば光磁気ディスクや、カラービデオプリンタ等からなる。画像データ記録装置9としてビデオプリンタを用いた場合には、上記画像表示部6へ入力される映像信号を同時に取り込み画像表示部6で表示される画像をハードコピーできる。
【0015】
中央演算装置7は、以上の各構成要素の制御及び入力された画像データの加工等を行うもので、例えばCPUからなる。
操作盤8は、上記中央演算装置7に接続され、診断情報等の各種データや操作指令を入力するもので、例えばキーボード、トラックボール又はジョイスティック等からなる。
入出力インターフェース11を介して接続された外部装置10は、中央演算装置7により制御されるもので、操作盤8から中央演算装置7への操作指令に従って画像データが格納され、あるいはそこに格納されている診断情報(例えば測定条件や画像データそのもの)が読み込まれたりする。
【0016】
12は被検体内の診断部位の超音波断層像を得て診断する際に上記画像表示部6の画面隅部に表示されるボディマーク、13はボディマーク12上において探触子1の向きを示すオリエンテーションマークで、これら診断部位情報は上記操作盤8から入力される。
【0017】
ここで本発明においては、中央演算装置7に、入出力インターフェース14を介して発信器15及び受信器16が接続されている。これら中央演算装置7、入出力インターフェース14、発信器15及び受信器16は画像位置関係付け表示手段23の主構成をなす。ここで、画像位置関係付け表示手段23は、特定被検体の特定診断部位の超音波断層像の表示に当たり、その超音波断層像の断層位置に対応する位置(通常は一致する位置)の同被検体の同診断部位の断層像を後述画像データ入力装置からの画像により得て上記超音波断層像に並べて若しくは重ねて、又は一定時間間隔で交互に表示させるものである。また本発明においては、入出力インターフェース11を介して画像データ入力装置24も接続されている。以下、これらについて説明する。
【0018】
すなわち、画像データ入力装置24は、X線CT装置やMRI装置等の他の画像診断装置(図示せず)で記録された記録媒体を読み込む装置あるいはネットワークにおけるホストコンピュータ等からなる。この画像データ入力装置24は、中央演算装置7により制御され、複数の診断画像、ここではボリュームスキャンによる複数のX線CT像や、MRI装置による複数のMRI像(ボリューム画像を含む)等の立体画像データのうち必要な画像データをメモリ部4に与えるものである。
【0019】
また、上記発信器15及び受信器16は、探触子1が被検体のどの部位に位置しているかを知るための情報を得るもので、各々固有の3軸直交系の座標空間を有し、発信器15で設定される座標空間での受信器16の位置を知ることができると共に、その受信器16の3軸直交系の座標軸間のねじれ(オイラー角等)を知ることができるものが使用される。例えば、発信器15は3軸直交系の磁場を発生する磁場発生コイルからなり、受信器16は3軸直交系の磁場を検出できる検出コイルからなる。そして、発信器15は例えば被検体を寝載するテーブル(被検体テーブル)の任意の位置に固定され、受信器16は探触子1の側面や内部等に設けられる。発信器15は、場合により被検体にベルト等を用いて固定してもよい。発信器15と受信器16の位置は上記とは逆にしてもよい。
【0020】
図2は、受信器16を内蔵する探触子1の一例を示す斜視図である。
この図2に示すように、探触子1には互いに直交する3軸x,y,zが設定されている。ここでは、オリエンテーションマーク13の方向を簡単に設定できるように、探触子1の外側面に極性表示マーク17をx軸の正の方向に合わせて設定してある。
【0021】
次に、上記のような発信器15と受信器16との距離及び3軸直交系の座標軸間のねじれの算出について説明する。まず、図1に示す発信器15と受信器16とを、各々の3軸直交系の磁場発生コイルと磁場検出コイルのコイル面が互いに直交するように配置する。そして、上記発信器15の各コイルに交流電流を流して交流磁場を発生させる。この発信器15で発生された交流磁場は、受信器16の3つの検出コイルで検出され、電気信号に変換される。このとき、発信器15の3つのコイルのうち、どのコイルが磁場を発生したかを明確にするため、コイル毎に周波数を変えるか、時分割して交流磁場を発生させるとよい。上記受信器16の検出コイルに流れる電流により磁気双極子が仮定でき、発信器15の磁場発生コイルと受信器16の検出コイルとの距離、磁気双極子の方向ベクトルのなす角度は、上記検出コイルで検出された磁場強度と発信器15で与えた磁気双極子モーメントから求まる。これにより、発信器15と受信器16との距離、3軸直交系の各座標軸間のねじれが算出できる。
【0022】
このように磁気を使用した場合には、発信器15で出力する磁場強度によって異なるが、例えば半径40cm程度の範囲内において位置の誤差が2〜3mm以内の精度で測定でき、角度の精度は2〜3゜程度の誤差で観測できる。このような発信器15及び受信器16を用いることで、その発信器15の3軸直交系の各座標軸から発生される磁場を受信器16で検出し、各方向成分及びその磁場強度から発信器15と受信器16との距離、位置及び3軸直交系の各座標軸間のねじれ(オイラー角等)が求められる。
【0023】
次に、上記のような発信器15と受信器16とを備えた超音波診断装置の使用について説明する。まず、発信器15を例えば被検体テーブル等の任意の位置に固定しておき、その発信器15の座標系内での位置座標を求めることができるペン型のスタイラスセンサ(図示せず)を用いて、上記座標系内の任意の点αの位置座標を計測する。次に、図2に示すように探触子1に設定したx,y,z軸の座標系内の点、例えばx軸と探触子ケース1aとの一方の交点18aを上記点αと一致させるように探触子1を移動して固定する。そして、このときの探触子1内の受信器16の位置座標(x1,y1,z1)と、発信器15の座標軸とのオイラー角(θx,θy,θz)を測定する。
【0024】
上記点αの位置は、上記スタイラスセンサで測定してあるので、発信器15で設定された座標空間での受信器16の原点からx軸と探触子ケース1aとの交点18aまでの位置ベクトルは、点αの座標を(x0,y0,z0)とすると、
(x0−x1,y0−y1,z0−z1)
で表わすことができる。そして、この点を上記オイラー角(θx,θy,θz)で回転させることにより、受信器16の座標系における位置ベクトルが得られる。
【0025】
図2におけるx軸と探触子ケース1aとの交点18aの場合と同様に、x軸と探触子ケース1aとの他方の交点18bについて、及びy軸と探触子ケース1aとの交点19について、各々受信器16の座標系における位置ベクトルを求めると、上記発信器15で設定された座標空間と受信器16の座標系との関係が得られ、その受信器16の位置及びその座標系のねじれを検出することができる。これにより、発信器15と受信器16との位置関係が得られる。
【0026】
次に、発信器15を、被検体との位置関係が固定されるように、例えば被検体テーブルの所定位置に固定する。その後、上記スタイラスセンサを用いて発信器15の座標系内での被検体の位置関係を把握しておけば、座標変換により上記被検体と探触子1との位置関係が求められる。このとき、発信器15の原点及び座標軸と被検体との位置関係を常に固定するか、その都度位置関係を計測する必要がある。受信器16と探触子1の位置関係も同様である。発信器15と被検体及び受信器16と探触子1の各々の位置関係が一定であれば、発信器15と受信器16の相対位置関係がほぼリアルタイムで計測できるため、被検体に対する探触子1の相対位置関係が算出でき、被検体上での探触子1の相対位置を知ることができる。
【0027】
図3は、発信器15の座標空間に関係なく設定する空間座標の一例を説明するための図である。
すなわち図3においては、被検体20を寝載する被検体テーブル21をXY平面(22はその原点)に設定し(図3(b))、この被検体テーブル21上に寝載した状態の被検体20の胸部を垂直に通過するようにZ軸を設定している(図3(a))。なお、このZ軸は、必ずしも被検体20の胸部を通過する必要はなく、XY平面に垂直であるならばボディマーク12を選び出すのに最適となるような他の位置に設定してもよい。
【0028】
X線CT装置やMRI装置等で得られた立体画像(X線CT装置のボリュームスキャンによるX線CT像,MRI装置によるボリューム画像)の画素の位置と超音波診断装置で得られる画素の位置とは、次のような方法で一致させる。
まず、上記立体画像の各画素を、超音波診断装置で設定する3次元空間座標と同様な方法で表現する。すなわち、超音波断層像の任意画素の位置が、原点となる画素からの位置ベクトルで表現できる場合、上記立体画像の画素の位置が原点となる画素からの位置ベクトルで表現できるようにその画像を記録しておく。また、超音波診断装置で得られる画像(超音波断層像)については、打ち出された超音波ビームの方向と反射波が観測されるまでの時間と音速から、その画像上の画素の位置が探触子1に設定した原点からの位置ベクトルで求められる。これより、探触子1の設定座標系での位置とその向き及び予め計測しておいた設定座標系内での被検体20の位置から、設定座標系内の画素の位置が求められる。
【0029】
以上により、超音波断層像の画素の位置と、X線CT装置やMRI装置等で得られた立体画像中の画素の位置とが一致するように座標変換ができるようになる。具体的には、上記立体画像中の画素を探触子1の原点となる位置で指し示し、空間内で対応する位置として記録しておく。このキャリブレーションを同一平面上にない4点以上について行えば、探触子1の位置や超音波断層像上の画素と対応する上記立体画像中の画素を探し出すことができる。
【0030】
実際の手順は次の通りである。すなわち、探触子1、超音波送受信部2及びA/D変換器3の動作により被検体20内の診断部位に向けて超音波を送波し、その反射波を受波して上記診断部位についての断層像データをメモリ部4に記録,収集する。この際、発信器15から発信された信号を探触子1に取り付けられた受信器16で受波し、この信号を入出力インターフェース14を介して中央演算装置7に与える。中央演算装置7は与えられた信号を解析して探触子1の位置を求める。この位置情報から超音波断層像の各画素の位置を中央演算装置7で求め、それらの画素位置に対応する、ここでは一致する位置の上記立体画像中の各画素をネットワークや記録媒体等から画像データ入力装置24を使用して順次読み出し、二次元画像(断層像)に再構築してメモリ部4に書き込む。そして、このメモリ部4に書き込まれた画像データを表示回路部5が映像信号に変換し、画像表示部6で画像として表示する。表示の仕方は、画像表示部6の同一画面の上下又は左右に並べて表示させる方法が一般的となるが、同一画面の同一位置に一定時間間隔で交互に表示させる等、他の方法であってもよい。
【0031】
なお上述例では、画像位置関係付け表示手段23を主として中央演算装置7、入出力インターフェース14、発信器15及び受信器16で構成したがこれのみに限定されない。また、発信器15及び受信器16も磁場発生コイルや磁場検出コイルを用いたもののみに限定されない。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、現在得られている超音波断層像とそれと同様の部位についてのX線CT装置やMRI装置等による解剖学的画像との位置関係付け(特に位置合わせ)を自動的に行うことができ、例えば所望部位の位置確認を簡単,迅速、かつ正確に行うことができるという効果がある。
【0033】
特に上述実施形態によれば、任意に設定された座標空間内で被検体と探触子の相対位置及びその方向を検出でき、このことから3次元座標空間で、画像データ入力装置からの画像データと被検体の各部位の位置合わせができるようにキャリブレーションを行い、その後に診断を行うことで、診断画像内の各組織と体表(探触子の位置)との位置関係を検出でき、被検体の診断部位情報をも得られることになり、入力された診断画像との合成が簡単になる。これにより、超音波診断装置で検査中の超音波断層面に対応するX線CT装置の断層像やMRI装置の断層像が超音波断層像と同一画面上に表示され、比較しながら検査をすることができるようになる。また、X線CT検査時やMRI検査時に注目していた部位の血流情報をCFM(カラーフローマッピング)等でリアルタイムで検査したい場合、その位置合わせが簡単に行えるようなる。より高い精度で位置計測が行えるようになれば、位置情報から合成したX線CT装置やMRI装置の断層像にCFMの画像を合成することで各診断装置の優れた部分を組み合わせた診断が可能になる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1中の受信器を内蔵する探触子の一例を示す斜視図である。
【図3】図1中の発信器の座標空間に関係なく設定する空間座標の一例を説明するための図である。
【図4】従来装置のブロック図である。
【符号の説明】
1…探触子、2…超音波送受信部、3…A/D変換器、4…メモリ部、5…表示回路部、6…画像表示部、7…中央演算装置、8…操作盤、9…画像データ記録装置、10…外部装置、11,14…入出力インターフェース、12…ボディーマーク、13…オリエンテーションマーク、15…発信器、16…受信器、23…画像位置関係付け表示手段、24…画像データ入力装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus capable of displaying a B-mode image (image by B-mode display method: ultrasonic tomographic image).
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 4, a conventional ultrasonic diagnostic apparatus of this type includes a
[0003]
In FIG. 4,
[0004]
In such an ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic wave is transmitted to a diagnostic site in a subject, and an ultrasonic tomographic image of the diagnostic site is transmitted to the
Here, in the above conventional apparatus, even when there is an image (image data) of a similar part obtained by an image diagnostic apparatus other than the ultrasonic diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus, it is directly used at the time of ultrasonic diagnosis. Cannot be used effectively. Therefore, the image is recorded on, for example, a film, a photographic paper, etc., and a doctor or the like visually checks the desired part while moving the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional apparatus does not currently have means for obtaining information as to which part of the subject is used for diagnosis and transmitting / receiving ultrasonic waves. For this reason, even if there is an anatomical image (image data) from an X-ray CT apparatus, MRI apparatus, or the like for a similar part input via a network or a recording medium, the ultrasonic wave currently obtained by the ultrasonic diagnostic apparatus As described above, there is no way to do the positional relationship (especially the alignment) with the tomographic image except for visual inspection as described above. For example, work for confirming the position of the desired part requires time and effort. There was a problem of lack of accuracy.
[0006]
An object of the present invention is to automatically perform positional relationship (especially alignment) between an ultrasonic tomographic image currently obtained and an anatomical image of an area similar to that by an X-ray CT apparatus, an MRI apparatus, or the like. For example, an ultrasonic diagnostic apparatus capable of easily, quickly and accurately confirming the position of a desired site is provided.
[0007]
[Means for solving the problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus that transmits and receives ultrasonic waves to a subject using a probe and displays a B-mode image using the received signals . said image recording means for recording a stereoscopic image data of a subject, the probe and the probe position detecting means for detecting the spatial position and orientation of probe, the three-dimensional image of the pixel position of the B-mode image object Means for converting the coordinates of the pixel of the data so as to correspond to the origin of the coordinate system of the probe, and for detecting the probe position when displaying a B-mode image of the specific tomographic position of the subject. Using the spatial position and orientation of the probe output from the means, a tomographic image having a position and orientation corresponding to the specific tomographic position of the B-mode image is obtained from the stereoscopic image data recorded in the image recording means. The B mode The first feature to be displayed together with the image.
[0008]
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first aspect of the present invention, the stereoscopic image data may be provided with position information corresponding to the space by pointing the pixel at a position that is the origin of the probe. If the position of an arbitrary pixel of the B-mode image can be expressed by a position vector from the pixel that is the origin of the probe, the stereoscopic image is The third feature is that the image data is recorded so that the position of the pixel can be expressed by a position vector from the pixel whose origin is the origin. In the ultrasonic diagnostic apparatus of the third feature, the B-mode image is an ultrasonic wave. A fourth feature is that the position of the pixel on the B-mode image is obtained from the origin set in the probe by a position vector from the beam direction, the time when the reflected wave is observed, and the speed of sound.
[0009]
Furthermore, in the ultrasonic diagnostic apparatus having any one of the above features, the present invention indicates the position of the pixel in the stereoscopic image and the position of the pixel in the B-mode image at the position that is the origin of the probe, and corresponds in space. By performing calibration for storing an image including a three-dimensional image recorded as a position for four or more points that are not on the same plane, the position of the probe and the pixel in the three-dimensional image corresponding to the pixel on the B-mode image are determined. The fifth feature is to find out, and in the ultrasonic diagnostic apparatus having any one of the above features, the sixth feature is that the stereoscopic image is obtained from an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 1, this ultrasonic diagnostic apparatus includes a
[0011]
In this case, the
[0012]
The A /
The
[0013]
The
The
[0014]
The image
[0015]
The
The
The
[0016]
[0017]
Here, in the present invention, the
[0018]
That is, the image
[0019]
The
[0020]
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the
As shown in FIG. 2, the
[0021]
Next, the calculation of the distance between the
[0022]
When magnetism is used in this way, the position error can be measured with an accuracy within 2 to 3 mm within a radius of about 40 cm, for example. It can be observed with an error of ~ 3 °. By using such a
[0023]
Next, the use of the ultrasonic diagnostic apparatus including the
[0024]
Since the position of the point α is measured by the stylus sensor, the position vector from the origin of the
(X0-x1, y0-y1, z0-z1)
It can be expressed as Then, by rotating this point by the Euler angles (θx, θy, θz), a position vector in the coordinate system of the
[0025]
Similarly to the intersection 18a between the x-axis and the
[0026]
Next, the
[0027]
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the spatial coordinates set regardless of the coordinate space of the
That is, in FIG. 3, the subject table 21 on which the subject 20 is placed is set on the XY plane (22 is the origin) (FIG. 3B), and the subject table 21 is placed on the subject table 21. The Z axis is set so as to pass vertically through the chest of the specimen 20 (FIG. 3A). The Z axis does not necessarily pass through the chest of the subject 20, and may be set at another position that is optimal for selecting the
[0028]
The position of a pixel in a stereoscopic image (X-ray CT image obtained by volume scanning of the X-ray CT apparatus, volume image obtained by the MRI apparatus) obtained by an X-ray CT apparatus, MRI apparatus, etc. Are matched in the following way.
First, each pixel of the stereoscopic image is expressed by the same method as the three-dimensional spatial coordinates set by the ultrasonic diagnostic apparatus. That is, when the position of an arbitrary pixel of the ultrasonic tomographic image can be expressed by a position vector from the pixel serving as the origin, the image is represented so that the position of the pixel of the stereoscopic image can be expressed by a position vector from the pixel serving as the origin. Record it. In addition, for images (ultrasound tomograms) obtained by an ultrasound diagnostic apparatus, the position of the pixel on the image is searched from the direction of the emitted ultrasound beam, the time until the reflected wave is observed, and the speed of sound. It is obtained from the position vector from the origin set for the
[0029]
As described above, coordinate conversion can be performed so that the position of the pixel of the ultrasonic tomographic image matches the position of the pixel in the stereoscopic image obtained by the X-ray CT apparatus, the MRI apparatus, or the like. Specifically, the pixel in the stereoscopic image is pointed at the position that is the origin of the
[0030]
The actual procedure is as follows. That is, the operation of the
[0031]
In the above example, the image position
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the positional relationship (especially alignment) between the currently obtained ultrasonic tomographic image and the anatomical image of the same part by an X-ray CT apparatus, MRI apparatus, or the like. For example, there is an effect that the position of the desired part can be confirmed easily, quickly and accurately.
[0033]
In particular, according to the above-described embodiment, the relative position and direction of the subject and the probe can be detected in an arbitrarily set coordinate space. From this, the image data from the image data input device can be detected in the three-dimensional coordinate space. Calibrating so that each part of the subject can be aligned, and then performing a diagnosis, the positional relationship between each tissue in the diagnostic image and the body surface (probe position) can be detected, Information about the diagnostic part of the subject can also be obtained, and synthesis with the input diagnostic image is simplified. Thereby, the tomographic image of the X-ray CT apparatus and the tomographic image of the MRI apparatus corresponding to the ultrasonic tomographic plane being examined by the ultrasonic diagnostic apparatus are displayed on the same screen as the ultrasonic tomographic image, and the examination is performed while comparing them. Will be able to. In addition, when it is desired to inspect the blood flow information of a part of interest at the time of X-ray CT examination or MRI examination in real time by CFM (color flow mapping) or the like, the alignment can be easily performed. If position measurement can be performed with higher accuracy, it is possible to perform diagnosis by combining the superior parts of each diagnostic device by combining CFM images with tomographic images of X-ray CT and MRI devices combined from position information. The effect of becoming is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a device of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a probe incorporating the receiver in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of spatial coordinates set regardless of the coordinate space of the transmitter in FIG. 1;
FIG. 4 is a block diagram of a conventional apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
画像診断装置で得られた前記被検体の立体画像データを記録する画像記録手段と、前記探触子の空間位置及び向きを検出する探触子位置検出手段と、前記Bモード像の画素位置と前記被検体の前記立体画像データの画素の位置とを前記探触子の座標系の原点で対応するように座標変換する手段とを備え、前記被検体の特定断層位置のBモード像の表示にあたり、前記探触子位置検出手段から出力される前記探触子の前記空間位置及び向きを用いて前記Bモード像の前記特定断層位置に対応する位置及び向きの断層画像を前記画像記録手段に記録された立体画像データから得て、前記Bモード像とともに表示させることを特徴とする超音波診断装置。In an ultrasonic diagnostic apparatus that transmits and receives ultrasonic waves to a subject using a probe and displays a B-mode image using the received signal ,
An image recording means for recording a stereoscopic image data of the subject obtained by the image diagnostic apparatus, a probe position detecting means for detecting the spatial position and orientation of the probe, and the pixel position of the B-mode image wherein a means for coordinate transformation so as to correspond to the origin of the coordinate system of the probe and the position of a pixel of the stereoscopic image data of a subject, said Upon display of B-mode images of a particular fault location of the object The tomographic image of the position and orientation corresponding to the specific tomographic position of the B-mode image is recorded in the image recording means using the spatial position and orientation of the probe output from the probe position detecting means. An ultrasonic diagnostic apparatus that is obtained from the obtained stereoscopic image data and displayed together with the B-mode image.
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