JP3943923B2

JP3943923B2 - Ultrasound diagnostic imaging equipment

Info

Publication number: JP3943923B2
Application number: JP2001379082A
Authority: JP
Inventors: 純一市川
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: JP2003175042A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波画像診断装置、更に詳しくは超音波照射により反射波を受信して超音波断層像を生成する画像生成部分に特徴のある超音波画像診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、生体内に超音波内視鏡を挿入して、その光学像から体内の病変部を発見して、超音波を照射して、その反射波から病変部の超音波断層像を診断する方法が広く普及している。また、穿刺針を用いて光学像・超音波断層像ガイド下で視認しながら穿刺して細胞を吸引して、吸引細胞により確定診断を行う方法も行われている。また、内視鏡を挿入して、内視鏡下で病変部の治療を行う方法も行われている。更に、光学像・超音波断層像を用いて治療後の経過観察を行う方法も行われている。
【０００３】
一方、特開平６−２６１９００号公報で開示されているように、磁場を発生させる磁気ソースと磁場を検出する磁気センサを使用して超音波プローブ先端の位置検出をして、簡単な構造で３次元超音波画像を得られる方法が提案されている。
【０００４】
また、特開昭６２−６８４４２号公報では、ボディマークとプローブマークを用いて、超音波プローブの位置や方向の情報を表示するために磁気センサを超音波プローブに設けた超音波診断装置が提案されている。
【０００５】
この特開昭６２−６８４４２号公報の装置では、磁気ソースがベッドに埋め込まれ、被検者はその上に横たわる。次に、超音波プローブに装着、内蔵された磁気センサにより胸骨の先端部、ヘソ、右体側部、左体側部の位置を測定し、ボディマークを作成する。そして、超音波断層像を収集表示すると同時に磁気センサにより位置、ベッドに対する角度が測定され、ボディマーク図に超音波プローブの位置、角度の情報が表示される。ところが、特開平６−２６１９００号公報で開示されている装置では、超音波内視鏡を挿入して得られた光学像や超音波断層像が生体内のどの位置を示しているのか知るには光学像や超音波断層像から判断するしかなく分かりづらいといった問題があった。
【０００６】
また、特開平６−２６１９００号公報で開示されている体腔内で用いる超音波内視鏡では、特開昭６２−６８４４２号公報で開示されている体外で使用する超音波プローブよりも超音波振動子によるスキャン面の位置が見えないため、超音波内視鏡先端位置が分かりづらいといった問題や、超音波内視鏡を一度診断した位置へ処置や経過観察のために再度到達させるのがより困難になるという問題があった。
【０００７】
そこで、特開２０００−５１２１７号公報では、容易に超音波内視鏡の挿入部先端を目的の病変部に挿入・配置することのできる超音波診断装置を提案している。
【０００８】
また、特開平１１−１２３１８７号公報では、生体内に超音波内視鏡を挿入したときに、光学像撮像手段の視野位置・方向と超音波断層像の断層面位置・方向を表示し、超音波内視鏡先端位置・方向を簡単かつ正確に認識できる超音波画像診断装置を提案している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２０００−５１２１７号公報の装置においては、超音波内視鏡が体のどの辺にあるかはわかるものの、臓器のどの部分に挿入されているまでは詳細にはわからないという問題がある。
【００１０】
また、上記特開平１１−１２３１８７号公報の装置では、超音波断層面を示すマークを表示するものが、予め用意された胃等のボディマークであり、該ボディマークは超音波走査をした際の実際の臓器の形状とは異なるために、ボディマーク上に断層面の位置を示しても実際にはわかりにくいといった問題がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、超音波断層像が臓器のどの部分の断面を表示しているのかを、正確かつわかりやすく表示することのできる超音波画像診断装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の超音波画像診断装置は、磁場を発生する送信コイルと前記コイルが発生する磁場を検出する受信コイルとを具備し前記送信コイル及び前記受信コイルのうちいずれか一方が先端に配置された超音波内視鏡と、前記受信コイルが検出した検出信号により前記超音波内視鏡の先端の位置及び角度を検出する位置角度検出手段と、前記超音波内視鏡からの超音波エコー信号により超音波画像を生成する超音波画像生成手段とを備えた超音波画像診断装置において、前記超音波画像を元に関心領域の模式図を生成する模式図生成手段と、前記位置角度検出手段で検出された前記超音波内視鏡の先端の位置及び角度により推定される前記超音波エコー信号の走査面を指示する走査面指示図を生成する走査面指示図生成手段と、前記関心領域の前記模式図と前記走査面指示図を合成する合成手段とを備えて構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１４】
図１ないし図１７は本発明の一実施の形態に係わり、図１は超音波３次元画像処理システムの構成を示す構成図、図２は図１の超音波３次元画像処理装置の構成を示す構成図、図３は図２の超音波３次元画像処理装置での処理を示すフローチャート、図４は図３の処理により画像処理モニタに表示される表示画面を示す図、図５は図３の模式図データ生成処理を示すフローチャート、図６は図５の輪郭抽出処理を示すフローチャート、図７は図６の輪郭抽出処理を説明する説明図、図８は図３の模式図データ更新の判断処理と模式図データ更新処理を示すフローチャート、図９は図８の処理を説明する第１の説明図、図１０は図８の処理を説明する第２の説明図、図１１は図１の超音波３次元画像処理システムの変形例の構成を示す構成図、図１２は図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第１の説明図、図１３は図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第２の説明図、図１４は図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第３の説明図、図１５は図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第４の説明図、図１６は図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第５の説明図、図１７は図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第６の説明図である。
【００１５】
（構成）
図１に示すように、本実施の形態の超音波３次元画像処理システム１は、体腔内の被検部位を撮像すると共に被検部位に超音波を照射し超音波エコー信号を得る超音波内視鏡２と、超音波内視鏡２に観察光を供給する光源装置３と、超音波内視鏡２により撮像された被検部位の撮像信号を信号処理し内視鏡画像を生成するビデオ装置４と、超音波内視鏡２により得られた超音波エコー信号に基づき被検部位の超音波断層像を生成する超音波観測装置５と、ビデオ装置４により生成された内視鏡画像及び超音波観測装置５により生成された超音波断層像を表示する観察用モニタ７と、磁場を発生する磁気ソース８を備え超音波内視鏡２の先端に設けられている磁気センサ９により磁気ソース８が発生する磁場を検出することで超音波内視鏡２の先端位置を検出する位置検出装置１０と、超音波観測装置５から出力されるデジタルのエコーデータ及び位置検出装置１０からの超音波内視鏡２の先端の位置及び方向データを信号処理し被検部位の３次元画像を生成する超音波３次元画像処理装置１１と、超音波３次元画像処理装置１１により生成された被検部位の３次元画像を表示する画像処理モニタ１２とを備えて構成される。
【００１６】
超音波内視鏡２は体腔内に挿入される細長な挿入部２１と、挿入部２１の基端に接続されている操作部２２とから構成され、挿入部２１は先端より先端キャップ２３、湾曲部２４及び可撓性を有する軟性管２５とからなり、操作部２２に設けられている湾曲ノブ２２ａを操作することで湾曲部２４を太矢印で示された方向に湾曲させることができるようになっている。
【００１７】
挿入部２１の先端キャップ２３内には、先端キャップ２３の外周径方向に超音波を送受波する超音波振動子（図示せず）が設けられ、また先端キャップ２３の先端には磁気ソース８により発生した先端キャップ２３の周囲の磁場を検出する前記磁気センサ９が設けられ、さらに先端キャップ２３の基端側には被検部位を側視観察するために光源装置からの観察光を照射する観察光照射窓２７と、観察光が照射された被検部位の光学像を撮像するＣＣＤカメラ２８とが設けられている。
【００１８】
先端キャップ２３内の超音波振動子は、挿入部２１内に配設されたフレキシブルシャフト２９の一端に接続され、フレキシブルシャフト２９の他端は、操作部２２内に配設されたフレキシブルシャフト２９を回転駆動するＤＣモータ３０に接続されている。
【００１９】
光源装置３のランプ３１が発光する観察光は、光源コネクタ３２を介してユニバーサルケーブル３３、操作部２２及び挿入部２１内を挿通するグラスファイバからなる図示しないライトガイドにより観察光照射窓２７に伝送されるようになっている。
【００２０】
また、ＣＣＤカメラ２８からの撮像信号（ＣＣＤ信号）は、同じく挿入部２１、操作部２２及びユニバーサルケーブル３３内を挿通する図示しない信号線により光源コネクタ３２に伝送され、さらに光源コネクタ３２にビデオコネクタ３４を介して接続されているビデオケーブル３５によりビデオ装置４に伝送されるようになっている。
【００２１】
また、超音波観測装置５は、超音波振動子２６へパルス状の電圧信号を送信し、超音波振動子２６からの超音波エコー信号を受信するようになっており、超音波振動子２６からの超音波エコー信号は挿入部２１、操作部２２及び超音波ケーブル３６内を挿通する図示しない信号線により超音波コネクタ３７を介して超音波観測装置５に伝送され、同じく磁気センサ９からの磁場検出信号は挿入部２１、操作部２２及び超音波ケーブル３６内を挿通する図示しない信号線により超音波コネクタ３７に伝送され、さらに超音波コネクタ３７に磁場検出コネクタ３８を介して接続されている磁場検出ケーブル３９により位置検出装置１０に伝送されるようになっている。
【００２２】
ここで、超音波内視鏡２は、胃、大腸等の各臓器向けや超音波振動子の周波数が異なるものが各種あり、各種超音波内視鏡毎に磁気センサ９に対してＣＣＤカメラ２８や超音波振動子２６の座標と配向が異なる。そこで、超音波内視鏡を特定するための信号が超音波内視鏡２からプローブ識別信号として出力される。なお、プローブ識別信号の伝送路は上記磁場検出信号と同じであり、図示は省略する。
【００２３】
図２に示すように、超音波３次元画像処理装置１１は、超音波観測装置５からのエコーデータを座標変換するＤＳＣ（座標変換部）４１と、ＤＳＣ（座標変換部）４１で座標変換された超音波画像データより臓器の輪郭を抽出する輪郭抽出部４２と、ＤＳＣ（座標変換部）４１で座標変換された超音波画像データ及び輪郭抽出部４２が輪郭抽出した輪郭データと位置検出装置１０からの位置データ・角度データとにより輪郭データを補正する補正データを生成する輪郭補正部４３と、輪郭抽出部４２が輪郭抽出した輪郭データ及び輪郭補正部４３が生成した補正データを記憶する３次元メモリ４４と、３次元メモリ４４に格納されている輪郭データ及び補正データと位置検出装置１０からの位置データ・角度データとにより臓器の臓器断面の模式図データを生成する模式図生成部４５と、位置検出装置１０からの位置データ・角度データに基づき超音波観測装置５からのエコーデータの断面位置を示す断面位置マーカを生成する断面位置マーカ生成部４６と、模式図生成部４５からの模式図データと断面位置マーカ生成部４６からの断面位置マーカを合成する合成部４７と、ＤＳＣ（座標変換部）４１で座標変換された超音波画像データと合成部４７で断面位置マーカが合成された模式図データ及びビデオ装置４からの内視鏡画像データを重畳して画像処理モニタ１２に表示する表示回路４８とからなる。
【００２４】
（作用）
次に、このように構成された本実施の形態の超音波３次元画像処理システム１の作用について説明する。
【００２５】
超音波内視鏡２は、医師などの使用者により、被検者の生体内の、例えば胃、食道や大腸などの管腔状臓器に挿入される。
【００２６】
このとき光源装置３からの観察光は、光源コネクタ３２を介してユニバーサルケーブル３３、操作部２２及び挿入部２１内を挿通するライトガイド（図示せず）を経て、観察光照射窓２７より被検部位を照射する。
【００２７】
被検部位表面に関するＣＣＤカメラ２８からの撮像信号（ＣＣＤ信号）は、ユニバーサルケーブル３３内の信号線、光源コネクタ３２に接続するビデオコネクタ３４及びビデオケーブル３５を経て、ビデオ装置４に入力され、ビデオ装置４は撮像信号（ＣＣＤ信号）をもとに被検部位表面に関するビデオ信号を作成し、観察用モニタ７に出力する。
【００２８】
一方、ＤＣモータ３０を回転駆動することにより、フレキシブルシャフト２９及び超音波振動子２６を回転させ、この回転中、超音波振動子２６に超音波観測装置５から繰り返し送信されるパルス状の電圧信号が印加され、超音波振動子２６は生体内へ超音波を送受波しながら回転する、いわゆるラジアルスキャンを行う。
【００２９】
ラジアルスキャンにより得られた被検部位に関する超音波振動子２６からの超音波エコー信号は、超音波ケーブル３６内の信号線及び超音波コネクタ３７を経て、超音波観測装置５に入力する。
【００３０】
そして、超音波観測装置５は、超音波エコー信号に包落線検波、対数増幅、Ａ／Ｄ変換等の処理を施して、被検部位に関する断層像信号を作成し、観察用モニタ７に出力する。また、超音波エコー信号をもとに被検部位に関するデジタルのエコーデータを作成し、超音波３次元画像処理装置１１に出力する。
【００３１】
このときのエコーデータは、超音波振動子２６からの距離とラジアルスキャン回転角に対応した値、すなわち極座標に対応した値をアドレスとし、超音波エコー信号の強度をデータとして記述されるものとする。
【００３２】
観察用モニタ７は、ビデオ装置４からのビデオ信号により被検部位の光学画像を表示し、超音波観測装置５からの断層像信号により被検部位の超音波断層像を表示する。一方、磁気センサ９は、磁気ソース８が発生する磁場を検出する。そして、磁気センサ９からの磁場検出信号は、超音波ケーブル３６内の信号線、超音波コネクタ３７に接続する磁場検出コネクタ３８及び位置検出ケーブル３９を経て、位置検出装置１０に入力する。
【００３３】
そして、位置検出装置１０は、磁場検出信号をもとに磁気センサ９の磁気ソース８に対する座標（ｘ，ｙ，ｚ）と、配向［オイラー角（ψ，θ，φ）］とに関する情報を含んだデジタルの位置データ・角度データ（ｘ，ｙ，ｚ，ψ，θ，φ）を超音波３次元画像処理装置１１に出力する。
【００３４】
本実施の形態の超音波内視鏡２による３次元スキャンは、図１のように使用者が超音波内視鏡２を手で把持して、矢印の方向に（被検者から抜く方向に）動かしたり、湾曲ノブ２２ａを操作して湾曲部２４を湾曲させて、先端キャップ２３の方向を変えることで行われる。
【００３５】
このようにして超音波３次元画像処理装置１１においては、予め３次元メモリ４４に３次元の輪郭データ及び補正データが格納される。
【００３６】
実際の検査が開始されると、超音波３次元画像処理装置１１では、図３に示すように、ステップＳ１で模式図生成部４５において、予め取得した臓器の３次元メモリ４４に格納されている３次元の輪郭データ及び補正データと位置検出装置１０からの位置データ・角度データとにより臓器の３次元の模式図データを生成する。なお、模式図生成部４５における模式図データ生成処理の詳細は後述する。
【００３７】
そして、ステップＳ２で輪郭補正部４３において現在のＤＳＣ（座標変換部）４１からの２次元データ及び位置検出装置１０からの位置データ・角度データを取得し、ステップＳ３で輪郭補正部４３において予め取得していた輪郭データ及び位置データ・角度データと比較し模式図データを更新する必要があるか否かを判断し、模式図データを更新する必要がある場合はステップＳ４で模式図データ更新処理を実行しステップＳ５に進み、模式図データを更新する必要がない場合にはそのままステップＳ５に進む。なお、ステップＳ３での模式図データ更新の判断処理とステップＳ４の模式図データ更新処理の詳細は後述する。
【００３８】
ステップＳ５では断面位置マーカ生成部４６において、位置検出装置１０からの位置データ・角度データに基づき超音波観測装置５からのエコーデータの断面位置を示す断面位置マーカを生成し、ステップＳ６で合成部４７において、模式図生成部４５からの模式図データと断面位置マーカ生成部４６からの断面位置マーカを合成する。
【００３９】
そして、ステップＳ７で表示回路４８において、ＤＳＣ（座標変換部）４１で座標変換された超音波画像データと合成部４７で断面位置マーカが合成された内視鏡画像の視野方向（位置検出装置１０からの位置データ・角度データによる挿入部先端の位置及び方向）を基準とした挿入方向の２次元の臓器断面の模式図データ及びビデオ装置４からの内視鏡画像データを重畳して、図４に示すような内視鏡画像を表示する内視鏡画像表示エリア５１、超音波画像を表示する超音波画像表示エリア５２、模式図を表示する模式図表示エリア５３、位置データ・角度データ（ｘ，ｙ，ｚ，ψ，θ，φ）を表示する座標データを座標表示エリア５４からなる表示画面を画像処理モニタ１２に表示する。ここで、模式図表示エリア５３に表示される２次元の模式図５５には超音波画像表示エリア５２に表示されている超音波画像の走査断面を示す断面位置マーカ５６が同時に表示される。
【００４０】
上述したステップＳ１の模式図データ生成処理は、超音波内視鏡２による３次元スキャンを実行することで、図５に示すように、ステップＳ１１で座標変換された３次元の超音波画像データ及び位置データ・角度データを取得し、輪郭抽出部４２に出力する。そして、ステップＳ１２で輪郭抽出部４２は３次元の超音波画像データを構成する各２次元データより臓器の輪郭を抽出し、３次元メモリ４４に出力する。なお、ステップＳ１２の輪郭抽出処理は後述する。
【００４１】
続いて、ステップＳ１３で模式図生成部４５において、抽出した２次元の臓器の輪郭データより３次元輪郭データを合成し、ステップＳ１４で模式図生成部４５において、位置検出装置１０からの位置データ・角度データに基づき挿入部の向きに応じた臓器断面を生成し、ステップＳ１５で合成部４７に該臓器断面の模式図を出力することで画像処理モニタ１２に表示し処理を終了する。
【００４２】
ステップＳ１２の輪郭抽出処理は、特開平１０−１９２号公報に詳細に開示されいるが、図６に示すように、ステップＳ２１で超音波のラジアル方向の走査を開始する際のスキャンラインを設定し、ステップＳ２２でスキャンライン上でのスキャン開始点を設定し、スキャン開始点よりスキャンを開始する。図７に示すように、体腔はエコーデータはＬｏｗＥＣＨＯとして抽出され、体腔壁（臓器壁）はＨｉｇｈＥＣＨＯとして抽出されるため、ステップＳ２３で走査している超音波画像データのスキャン点が所定のしきい値以上の輝度かどうかを判断し、所定のしきい値未満ならばステップＳ２４でスキャン点を移動してステップＳ２３に戻り、走査しているスキャン点が所定のしきい値以上の輝度と判断するとステップＳ２５で輪郭として抽出点を確定し、ステップＳ２６で全てのスキャンラインでの抽出点を確定し、２次元の臓器輪郭を抽出し処理を終了する。
【００４３】
ステップＳ３での模式図データ更新の判断処理とステップＳ４の模式図データ更新処理は、図８に示すように、ステップＳ３１で現在の２次元データ（超音波画像データ）より輪郭抽出を実行する（図６参照）。そして、ステップＳ３２で以前の輪郭と現在の輪郭を比較して、変化量ベクトルを算出する。
【００４４】
例えば、図９に示すように、胃等の臓器が膨張すると図１０に示すように以前の２次元の輪郭データが変化し膨張に応じた現在の輪郭データに変化する。変化量ベクトルはスキャンライン毎の変化状態を示すベクトルとして算出される。
【００４５】
変化量ベクトルが算出されると、ステップＳ３３で該変化量ベクトルが一定値以上かどうか判断し、一定値未満ならばステップＳ３６に進み、変化量ベクトルが一定値以上の場合はステップＳ３４で以前の他の（３次元輪郭データを構成する）２次元輪郭データに該変化量ベクトルを適用して、ステップＳ３５で変化量ベクトルに基づき現在の３次元輪郭データを生成し、ステップＳ３６に進む。
【００４６】
ステップＳ３６では、位置検出装置１０からの位置データ・角度データによりスコープ角度（挿入部先端の位置及び方向）が変化したかどうか判断し、スコープ角度に変化がない場合にはステップＳ３８に進み、スコープ角度に変化がある場合にはステップＳ３７においてステップＳ３５で生成した現在の３次元輪郭データの断面をスコープ角度に応じて再カットし、ステップＳ３８で合成部４７に生成した模式図を出力することで模式図更新を完了して処理を終了する。
【００４７】
（効果）
このように本実施の形態では、超音波内視鏡２の挿入位置に応じた模式図を生成し、表示すると共に、現在観察している超音波断層面を模式図上にマーカとして表示し、さらに模式図及びマーカを臓器状態及び挿入位置・角度等に応じて更新するので、超音波断層像が臓器のどの部分の断面を表示しているのかを、正確かつわかりやすく表示することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態は、図１１に示すような挿入部２１ａの先端側面に超音波振動子１００を配置したコンベックス型の超音波内視鏡２ａにも適用可能である。
【００４９】
すなわち、コンベックス型の超音波内視鏡２ａを用いた場合においても、図１２に示すような内視鏡画像を表示する内視鏡画像表示エリア５１ａ、超音波画像を表示する超音波画像表示エリア５２ａ、模式図を表示する模式図表示エリア５３ａ、位置データ・角度データ（ｘ，ｙ，ｚ，ψ，θ，φ）を表示する座標データを座標表示エリア５４ａからなる表示画面を画像処理モニタ１２に表示する。
【００５０】
コンベックス型の超音波内視鏡２ａによる３次元スキャンは、使用者が超音波内視鏡２を手で把持して、図１３のように矢印の方向に進退したり回転したり、湾曲ノブ２２ａを操作して湾曲部２４を湾曲させて、先端キャップ２３の方向を変えることで行われる。このようにすることで、図１４に示すように３次元スキャンによる複数の２次元データを得ることができる。そして、この２次元データを演算処理することにより、図１５に示すよう体腔内の３次元データを取得することができる。
【００５１】
一方、コンベックス型の超音波内視鏡２ａにおいても、図１６に示すように、体腔はエコーデータはＬｏｗＥＣＨＯとして抽出され、体腔壁（臓器壁）はＨｉｇｈＥＣＨＯとして抽出されるため、図６で説明した処理により輪郭抽出ができ、また体腔内のリンパ節の抽出ができる。また、スコープ角度（挿入部先端の位置及び方向）の変化した場合には、図１７に示すように、例えば以前のスコープ角度に応じた第１の断面２００の模式図を現在のスコープ角度に応じた第２の断面２０１の模式図に更新することが可能である。
【００５２】
このようにコンベックス型の超音波内視鏡２ａに適用した場合にも本実施の形態と同様な効果が得られると共に、コンベックス型の超音波内視鏡２ａはリンパ節への処置に有効であることから、模式図上にリンパ節を表示することで効果的な処置を可能とする。すなわち、コンベックス型の超音波内視鏡２ａは回転するとどの断面をみているかわかりずらいが、模式図を用いることで容易に所望のリンパ節にアプローチできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、超音波断層像が臓器のどの部分の断面を表示しているのかを、正確かつわかりやすく表示することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る超音波３次元画像処理システムの構成を示す構成図
【図２】図１の超音波３次元画像処理装置の構成を示す構成図
【図３】図２の超音波３次元画像処理装置での処理を示すフローチャート
【図４】図３の処理により画像処理モニタに表示される表示画面を示す図
【図５】図３の模式図データ生成処理を示すフローチャート
【図６】図５の輪郭抽出処理を示すフローチャート
【図７】図６の輪郭抽出処理を説明する説明図
【図８】図３の模式図データ更新の判断処理と模式図データ更新処理を示すフローチャート
【図９】図８の処理を説明する第１の説明図
【図１０】図８の処理を説明する第２の説明図
【図１１】図１の超音波３次元画像処理システムの変形例の構成を示す構成図
【図１２】図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第１の説明図
【図１３】図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第２の説明図
【図１４】図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第３の説明図
【図１５】図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第４の説明図
【図１６】図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第５の説明図
【図１７】図１１の超音波３次元画像処理システムの変形例の作用を説明する第６の説明図
【符号の説明】
１…超音波３次元画像処理システム
２…超音波内視鏡
３…光源装置
４…ビデオ装置
５…超音波観測装置
７…観察用モニタ
８…磁気ソース
９…磁気センサ
１０…位置検出装置
１１…超音波３次元画像処理装置
１２…画像処理モニタ
２１…挿入部
２２…操作部
２２ａ…湾曲ノブ
２３…先端キャップ
２４…湾曲部
２５…軟性部
２６…超音波振動子
２７…観察光照射窓
２８…ＣＣＤカメラ
２９…フレキシブルシャフト
３０…ＤＣモータ
４１…ＤＳＣ（座標変換部）
４２…輪郭抽出部
４３…輪郭補正部
４４…３次元メモリ
４５…模式図生成部
４６…断面位置マーカ生成部
４７…合成部
４８…表示回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic imaging apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic imaging apparatus characterized by an image generation part that receives a reflected wave by ultrasonic irradiation and generates an ultrasonic tomographic image.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a method for diagnosing an ultrasonic tomographic image of a lesion from a reflected wave by inserting an ultrasonic endoscope into a living body, discovering a lesion in the body from the optical image, irradiating ultrasonic waves Is widely spread. In addition, there is a method in which a puncture is performed using a puncture needle while visually observing under an optical image / ultrasonic tomographic image guide to suck a cell, and a definitive diagnosis is performed using the sucked cell. In addition, a method of inserting an endoscope and treating a lesioned part under the endoscope is also performed. Furthermore, a method of performing follow-up after treatment using an optical image / ultrasound tomographic image is also performed.
[0003]
On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-261900, the position of the tip of the ultrasonic probe is detected using a magnetic source that generates a magnetic field and a magnetic sensor that detects the magnetic field. A method for obtaining a two-dimensional ultrasonic image has been proposed.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 62-68442 proposes an ultrasonic diagnostic apparatus in which a magnetic sensor is provided on an ultrasonic probe in order to display information on the position and direction of the ultrasonic probe using a body mark and a probe mark. Has been.
[0005]
In the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-68442, a magnetic source is embedded in a bed and a subject lies on it. Next, the position of the distal portion of the sternum, the thigh, the right body side portion, and the left body side portion is measured by a magnetic sensor attached to the ultrasonic probe and a body mark is created. The ultrasonic tomographic image is collected and displayed, and at the same time, the position and angle with respect to the bed are measured by the magnetic sensor, and the information of the position and angle of the ultrasonic probe is displayed on the body mark diagram. However, in the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-261900, it is possible to know which position in the living body the optical image or ultrasonic tomographic image obtained by inserting the ultrasonic endoscope indicates. There was a problem that it was difficult to understand because there was no choice but to judge from optical images and ultrasonic tomographic images.
[0006]
Further, in an ultrasonic endoscope used in a body cavity disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-261900, ultrasonic vibration is used as compared with an ultrasonic probe used outside the body disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-68442. Because the position of the scan surface by the child cannot be seen, it is difficult to know the position of the ultrasonic endoscope tip, and it is more difficult to reach the position where the ultrasonic endoscope has been diagnosed once for treatment or follow-up. There was a problem of becoming.
[0007]
In view of this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-51217 proposes an ultrasonic diagnostic apparatus that can easily insert and place the distal end of the insertion portion of an ultrasonic endoscope into a target lesion.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-123187 discloses a visual field position / direction of an optical image capturing unit and a tomographic plane position / direction of an ultrasonic tomographic image when an ultrasonic endoscope is inserted into a living body. We have proposed an ultrasound diagnostic imaging system that can easily and accurately recognize the tip position and direction of a sonic endoscope.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-51217 has a problem that although it can be known which side of the body the ultrasonic endoscope is located, it cannot be understood in detail until it is inserted into which part of the organ. is there.
[0010]
In the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-123187, a mark indicating an ultrasonic tomographic plane is a body mark such as a stomach prepared in advance, and the body mark is obtained when ultrasonic scanning is performed. Since it is different from the shape of an actual organ, there is a problem that even if the position of a tomographic plane is indicated on a body mark, it is difficult to actually understand.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an ultrasonic diagnostic imaging apparatus capable of accurately and easily displaying which part of an organ a cross section of an ultrasonic tomogram is displayed. The purpose is to do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
An ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the present invention includes a transmission coil that generates a magnetic field and a reception coil that detects a magnetic field generated by the coil, and one of the transmission coil and the reception coil is disposed at a distal end. An ultrasonic endoscope, position angle detection means for detecting the position and angle of the tip of the ultrasonic endoscope based on a detection signal detected by the receiving coil, and an ultrasonic echo signal from the ultrasonic endoscope In an ultrasonic diagnostic imaging apparatus including an ultrasonic image generation unit that generates an ultrasonic image, a schematic diagram generation unit that generates a schematic diagram of a region of interest based on the ultrasonic image, and a detection by the position angle detection unit A scanning plane instruction diagram generating means for generating a scanning plane instruction diagram for indicating a scanning plane of the ultrasonic echo signal estimated by the position and angle of the tip of the ultrasonic endoscope, and the region of interest Pattern diagram And a combining means for combining the scanning plane instruction diagram.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
1 to 17 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic three-dimensional image processing system, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic three-dimensional image processing apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a flowchart showing processing in the ultrasonic three-dimensional image processing apparatus of FIG. 2, FIG. 4 is a diagram showing a display screen displayed on the image processing monitor by the processing of FIG. 3, and FIG. 5 is FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the contour extraction processing of FIG. 5, FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the contour extraction processing of FIG. 6, and FIG. 8 is a judgment processing for updating the schematic diagram data of FIG. FIG. 9 is a first explanatory diagram for explaining the processing of FIG. 8, FIG. 10 is a second explanatory diagram for explaining the processing of FIG. 8, and FIG. 11 is an ultrasonic wave of FIG. The block diagram which shows the structure of the modification of a three-dimensional image processing system, 12 is a first explanatory diagram for explaining the operation of the modified example of the ultrasonic three-dimensional image processing system in FIG. 11, and FIG. 13 is a second explanatory diagram for explaining the operation of the modified example of the ultrasonic three-dimensional image processing system in FIG. FIG. 14 is a third explanatory diagram for explaining the operation of the modified example of the ultrasonic three-dimensional image processing system of FIG. 11, and FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the modified example of the ultrasonic three-dimensional image processing system of FIG. FIG. 16 is a fifth explanatory diagram for explaining the operation of the modified example of the ultrasonic three-dimensional image processing system of FIG. 11, and FIG. 17 is a modified example of the ultrasonic three-dimensional image processing system of FIG. It is a 6th explanatory view explaining the operation of.
[0015]
(Constitution)
As shown in FIG. 1, the ultrasonic three-dimensional image processing system 1 of the present embodiment captures an image of a test site in a body cavity and irradiates the test site with ultrasonic waves to obtain an ultrasonic echo signal. A video for generating an endoscopic image by signal-processing an imaging signal of a region to be examined imaged by the endoscope 2, a light source device 3 that supplies observation light to the ultrasonic endoscope 2, and an ultrasonic endoscope 2 An endoscopic image generated by the apparatus 4, an ultrasonic observation apparatus 5 that generates an ultrasonic tomographic image of a region to be examined based on an ultrasonic echo signal obtained by the ultrasonic endoscope 2, and an endoscopic image generated by the video apparatus 4; An observation monitor 7 that displays an ultrasonic tomogram generated by the ultrasonic observation apparatus 5 and a magnetic source 9 that generates a magnetic field and includes a magnetic source 9 that is provided at the tip of the ultrasonic endoscope 2. 8 detects the magnetic field generated by the ultrasonic endoscope 2 The position detection device 10 for detecting the end position and the digital echo data output from the ultrasonic observation device 5 and the position and direction data of the tip of the ultrasonic endoscope 2 from the position detection device 10 are subjected to signal processing to be examined. The apparatus includes an ultrasonic three-dimensional image processing apparatus 11 that generates a three-dimensional image of a part, and an image processing monitor 12 that displays a three-dimensional image of the test part generated by the ultrasonic three-dimensional image processing apparatus 11. The
[0016]
The ultrasonic endoscope 2 includes an elongated insertion portion 21 to be inserted into a body cavity and an operation portion 22 connected to the proximal end of the insertion portion 21. The insertion portion 21 has a distal end cap 23 and a curved portion from the distal end. Part 24 and flexible flexible tube 25, and by operating a bending knob 22a provided in operation part 22, bending part 24 can be bent in the direction indicated by the thick arrow. It has become.
[0017]
An ultrasonic transducer (not shown) that transmits and receives ultrasonic waves in the direction of the outer circumference of the tip cap 23 is provided in the tip cap 23 of the insertion portion 21, and the tip of the tip cap 23 is provided by a magnetic source 8. The magnetic sensor 9 for detecting the generated magnetic field around the distal end cap 23 is provided, and the proximal end side of the distal end cap 23 is irradiated with observation light from a light source device for side-viewing the region to be examined. A light irradiation window 27 and a CCD camera 28 for picking up an optical image of the test site irradiated with the observation light are provided.
[0018]
The ultrasonic transducer in the tip cap 23 is connected to one end of a flexible shaft 29 disposed in the insertion portion 21, and the other end of the flexible shaft 29 is connected to the flexible shaft 29 disposed in the operation portion 22. It is connected to a DC motor 30 that is driven to rotate.
[0019]
Observation light emitted from the lamp 31 of the light source device 3 is transmitted to the observation light irradiation window 27 through a light source connector 32 by a light guide (not shown) made of a glass fiber inserted through the universal cable 33, the operation unit 22, and the insertion unit 21. It has come to be.
[0020]
An imaging signal (CCD signal) from the CCD camera 28 is transmitted to the light source connector 32 through a signal line (not shown) that is also inserted through the insertion unit 21, the operation unit 22, and the universal cable 33. The video signal is transmitted to the video apparatus 4 via a video cable 35 connected via the cable 34.
[0021]
Further, the ultrasonic observation apparatus 5 is configured to transmit a pulsed voltage signal to the ultrasonic transducer 26 and receive an ultrasonic echo signal from the ultrasonic transducer 26. Is transmitted to the ultrasonic observation device 5 via the ultrasonic connector 37 by a signal line (not shown) that passes through the insertion portion 21, the operation portion 22, and the ultrasonic cable 36, and the magnetic field from the magnetic sensor 9 is also transmitted. The detection signal is transmitted to the ultrasonic connector 37 by a signal line (not shown) that passes through the insertion unit 21, the operation unit 22, and the ultrasonic cable 36, and is further connected to the ultrasonic connector 37 via the magnetic field detection connector 38. The signal is transmitted to the position detection device 10 by the detection cable 39.
[0022]
Here, there are various types of ultrasonic endoscopes 2 for various organs such as the stomach and the large intestine and different frequencies of ultrasonic transducers, and the CCD camera 28 for the magnetic sensor 9 for each type of ultrasonic endoscope. And the coordinates and orientation of the ultrasonic transducer 26 are different. Therefore, a signal for specifying the ultrasonic endoscope is output from the ultrasonic endoscope 2 as a probe identification signal. The probe identification signal transmission path is the same as that of the magnetic field detection signal, and is not shown.
[0023]
As shown in FIG. 2, the ultrasonic three-dimensional image processing device 11 is coordinate-converted by a DSC (coordinate conversion unit) 41 that performs coordinate conversion of echo data from the ultrasonic observation device 5 and a DSC (coordinate conversion unit) 41. A contour extracting unit 42 for extracting the contour of the organ from the ultrasonic image data, the ultrasonic image data coordinate-converted by the DSC (coordinate converting unit) 41, the contour data extracted by the contour extracting unit 42, and the position detecting device 10; A contour correction unit 43 that generates correction data for correcting the contour data based on position data and angle data from the three-dimensional data, and three-dimensional data that stores the contour data extracted by the contour extraction unit 42 and the correction data generated by the contour correction unit 43 Based on the contour data and correction data stored in the memory 44, the three-dimensional memory 44, and the position data / angle data from the position detection device 10, Schematic diagram generation unit 45 for generating schematic diagram data, and cross-sectional position marker generation for generating a cross-sectional position marker indicating the cross-sectional position of the echo data from the ultrasonic observation device 5 based on the position data and angle data from the position detection device 10 Unit 46, schematic diagram data from schematic diagram generation unit 45 and synthesis unit 47 that synthesizes cross-sectional position marker from cross-section position marker generation unit 46, and ultrasonic image data coordinate-converted by DSC (coordinate conversion unit) 41 And a display circuit 48 that superimposes the schematic diagram data obtained by synthesizing the cross-sectional position markers by the synthesizing unit 47 and the endoscope image data from the video apparatus 4 and displays them on the image processing monitor 12.
[0024]
(Function)
Next, the operation of the ultrasonic three-dimensional image processing system 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
[0025]
The ultrasonic endoscope 2 is inserted by a user such as a doctor into a luminal organ such as the stomach, esophagus or large intestine in the living body of the subject.
[0026]
At this time, the observation light from the light source device 3 is detected from the observation light irradiation window 27 through a light guide (not shown) that passes through the universal cable 33, the operation unit 22, and the insertion unit 21 through the light source connector 32. Irradiate the site.
[0027]
An imaging signal (CCD signal) relating to the surface of the test site from the CCD camera 28 is input to the video device 4 via the signal line in the universal cable 33, the video connector 34 connected to the light source connector 32 and the video cable 35, and the video The device 4 creates a video signal related to the surface of the test site based on the imaging signal (CCD signal) and outputs it to the observation monitor 7.
[0028]
On the other hand, by rotating and driving the DC motor 30, the flexible shaft 29 and the ultrasonic transducer 26 are rotated. During this rotation, a pulsed voltage signal repeatedly transmitted from the ultrasonic observation device 5 to the ultrasonic transducer 26. Is applied, and the ultrasonic transducer 26 performs a so-called radial scan that rotates while transmitting and receiving ultrasonic waves into the living body.
[0029]
An ultrasonic echo signal from the ultrasonic transducer 26 regarding the region to be examined obtained by the radial scan is input to the ultrasonic observation device 5 through the signal line in the ultrasonic cable 36 and the ultrasonic connector 37.
[0030]
Then, the ultrasonic observation device 5 performs processing such as envelope detection, logarithmic amplification, A / D conversion, etc. on the ultrasonic echo signal, creates a tomographic image signal relating to the test site, and outputs it to the observation monitor 7 To do. In addition, digital echo data relating to the site to be examined is created based on the ultrasonic echo signal and output to the ultrasonic three-dimensional image processing apparatus 11.
[0031]
The echo data at this time is described as a value corresponding to the distance from the ultrasonic transducer 26 and the radial scan rotation angle, that is, a value corresponding to polar coordinates, and the intensity of the ultrasonic echo signal as data. .
[0032]
The observation monitor 7 displays an optical image of the test site by a video signal from the video device 4, and displays an ultrasonic tomographic image of the test site by a tomographic image signal from the ultrasonic observation device 5. On the other hand, the magnetic sensor 9 detects a magnetic field generated by the magnetic source 8. A magnetic field detection signal from the magnetic sensor 9 is input to the position detection device 10 via a signal line in the ultrasonic cable 36, a magnetic field detection connector 38 connected to the ultrasonic connector 37, and a position detection cable 39.
[0033]
The position detection device 10 includes information on the coordinates (x, y, z) with respect to the magnetic source 8 of the magnetic sensor 9 and the orientation [Euler angles (ψ, θ, φ)] based on the magnetic field detection signal. The digital position data and angle data (x, y, z, ψ, θ, φ) are output to the ultrasonic three-dimensional image processing apparatus 11.
[0034]
In the three-dimensional scan by the ultrasonic endoscope 2 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the user holds the ultrasonic endoscope 2 with his hand and moves it in the direction of the arrow (in the direction to remove from the subject). ) Or by operating the bending knob 22a to bend the bending portion 24 and changing the direction of the tip cap 23.
[0035]
In this way, in the ultrasonic three-dimensional image processing apparatus 11, three-dimensional contour data and correction data are stored in the three-dimensional memory 44 in advance.
[0036]
When the actual examination is started, in the ultrasonic three-dimensional image processing apparatus 11, as shown in FIG. 3, in the schematic diagram generating unit 45 in step S <b> 1, it is stored in the three-dimensional memory 44 of the previously acquired organ. Based on the three-dimensional contour data and correction data, and the position data / angle data from the position detection device 10, three-dimensional schematic diagram data of the organ is generated. Details of the schematic diagram data generation processing in the schematic diagram generation unit 45 will be described later.
[0037]
In step S2, the contour correction unit 43 acquires two-dimensional data from the current DSC (coordinate conversion unit) 41 and position data / angle data from the position detection device 10, and in step S3, the contour correction unit 43 acquires in advance. It is determined whether it is necessary to update the schematic diagram data by comparing with the contour data and the position data / angle data, and if it is necessary to update the schematic diagram data, a schematic diagram data update process is performed in step S4. The process proceeds to step S5, and if there is no need to update the schematic diagram data, the process proceeds to step S5 as it is. Details of the schematic diagram data update determination process in step S3 and the schematic diagram data update process in step S4 will be described later.
[0038]
In step S5, the cross-sectional position marker generating unit 46 generates a cross-sectional position marker indicating the cross-sectional position of the echo data from the ultrasonic observation device 5 based on the position data and angle data from the position detecting device 10, and in step S6, the synthesizing unit. In 47, the schematic diagram data from the schematic diagram generation unit 45 and the cross-section position marker from the cross-section position marker generation unit 46 are combined.
[0039]
In step S7, in the display circuit 48, the field of view direction of the endoscopic image in which the ultrasonic image data coordinate-converted by the DSC (coordinate conversion unit) 41 and the cross-sectional position marker are synthesized by the synthesis unit 47 (position detection device 10). 4 is superimposed with schematic diagram data of a two-dimensional organ cross-section in the insertion direction based on the position data and angle data from the position and angle data from the video device 4 and the endoscope image data from the video device 4. An endoscopic image display area 51 for displaying an endoscopic image as shown in FIG. 2, an ultrasonic image display area 52 for displaying an ultrasonic image, a schematic diagram display area 53 for displaying a schematic diagram, position data / angle data (x , Y, z, [psi], [theta], [phi]) is displayed on the image processing monitor 12 as a display screen composed of coordinate display areas 54. Here, in the two-dimensional schematic diagram 55 displayed in the schematic diagram display area 53, a cross-sectional position marker 56 indicating the scanning cross section of the ultrasonic image displayed in the ultrasonic image display area 52 is simultaneously displayed.
[0040]
The schematic diagram data generation process in step S1 described above performs the three-dimensional scan by the ultrasonic endoscope 2 to obtain the three-dimensional ultrasonic image data coordinate-transformed in step S11 and the three-dimensional ultrasonic image data as shown in FIG. Position data and angle data are acquired and output to the contour extraction unit 42. In step S <b> 12, the contour extracting unit 42 extracts an organ contour from each two-dimensional data constituting the three-dimensional ultrasonic image data and outputs the extracted organ contour to the three-dimensional memory 44. The contour extraction process in step S12 will be described later.
[0041]
Subsequently, in step S13, the schematic diagram generating unit 45 synthesizes the three-dimensional contour data from the extracted contour data of the two-dimensional organ, and in step S14, the schematic diagram generating unit 45 combines the position data from the position detection device 10. Based on the angle data, an organ cross-section corresponding to the orientation of the insertion unit is generated, and in step S15, a schematic diagram of the organ cross-section is output to the synthesizing unit 47.
[0042]
The contour extraction process in step S12 is disclosed in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-192. However, as shown in FIG. 6, a scan line for starting scanning in the radial direction of ultrasonic waves is set in step S21. In step S22, a scan start point on the scan line is set, and scanning is started from the scan start point. As shown in FIG. 7, since the echo data of the body cavity is extracted as Low ECHO and the wall of the body cavity (organ wall) is extracted as High ECHO, the scan point of the ultrasound image data scanned in step S23 is predetermined. It is determined whether the brightness is equal to or higher than the threshold value. If the brightness is less than the predetermined threshold value, the scan point is moved in step S24 and the process returns to step S23. If it judges, the extraction point will be decided as an outline at Step S25, the extraction point in all the scan lines will be decided at Step S26, and a two-dimensional organ outline will be extracted and processing will be ended.
[0043]
In the schematic diagram data update determination process in step S3 and the schematic diagram data update process in step S4, as shown in FIG. 8, contour extraction is executed from the current two-dimensional data (ultrasound image data) in step S31 (see FIG. 8). (See FIG. 6). In step S32, the previous contour and the current contour are compared to calculate a variation vector.
[0044]
For example, as shown in FIG. 9, when an organ such as the stomach expands, the previous two-dimensional contour data changes as shown in FIG. 10, and changes to the current contour data corresponding to the expansion. The change amount vector is calculated as a vector indicating a change state for each scan line.
[0045]
When the variation vector is calculated, it is determined in step S33 whether or not the variation vector is equal to or greater than a certain value. If the variation vector is less than the certain value, the process proceeds to step S36. The variation vector is applied to other two-dimensional contour data (which constitutes the three-dimensional contour data), and the current three-dimensional contour data is generated based on the variation vector in step S35, and the process proceeds to step S36.
[0046]
In step S36, it is determined whether or not the scope angle (position and direction of the distal end of the insertion portion) has changed based on the position data and angle data from the position detection device 10. If the scope angle has not changed, the process proceeds to step S38. If there is a change in the angle, the cross section of the current three-dimensional contour data generated in step S35 in step S37 is recut according to the scope angle, and the schematic diagram generated in step S38 is output to the synthesis unit 47. The schematic diagram update is completed and the process is terminated.
[0047]
(effect)
As described above, in the present embodiment, a schematic diagram corresponding to the insertion position of the ultrasonic endoscope 2 is generated and displayed, and the currently observed ultrasonic tomographic plane is displayed as a marker on the schematic diagram. Furthermore, since the schematic diagram and the marker are updated in accordance with the organ state, the insertion position / angle, and the like, it is possible to accurately and easily display which portion of the organ the ultrasonic tomographic image is displayed.
[0048]
Note that the present embodiment is also applicable to a convex-type ultrasonic endoscope 2a in which the ultrasonic transducer 100 is disposed on the side surface of the distal end of the insertion portion 21a as shown in FIG.
[0049]
That is, even when the convex-type ultrasonic endoscope 2a is used, an endoscope image display area 51a for displaying an endoscope image as shown in FIG. 12, and an ultrasonic image display area for displaying an ultrasonic image. 52a, a schematic diagram display area 53a for displaying a schematic diagram, coordinate data for displaying position data / angle data (x, y, z, ψ, θ, φ), and a display screen including a coordinate display area 54a. To display.
[0050]
In the three-dimensional scan by the convex-type ultrasonic endoscope 2a, the user holds the ultrasonic endoscope 2 with his / her hand and moves forward / backward or rotates in the direction of the arrow as shown in FIG. 13, or the bending knob 22a. Is performed by bending the bending portion 24 to change the direction of the distal end cap 23. By doing so, a plurality of two-dimensional data can be obtained by a three-dimensional scan as shown in FIG. Then, by calculating the two-dimensional data, the three-dimensional data in the body cavity can be acquired as shown in FIG.
[0051]
On the other hand, in the convex-type ultrasonic endoscope 2a, as shown in FIG. 16, the body cavity echo data is extracted as Low ECHO, and the body cavity wall (organ wall) is extracted as High ECHO. Contour extraction can be performed by the described processing, and lymph nodes in the body cavity can be extracted. When the scope angle (the position and direction of the distal end of the insertion portion) changes, as shown in FIG. 17, for example, a schematic diagram of the first cross section 200 corresponding to the previous scope angle is set according to the current scope angle. It is possible to update to a schematic diagram of the second cross section 201.
[0052]
Thus, when applied to the convex ultrasound endoscope 2a, the same effects as in the present embodiment can be obtained, and the convex ultrasound endoscope 2a is effective for treatment of lymph nodes. Therefore, effective treatment is possible by displaying lymph nodes on the schematic diagram. In other words, it is difficult to determine which section of the convex ultrasound endoscope 2a is being viewed when it is rotated, but it is possible to easily approach a desired lymph node by using a schematic diagram.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is an effect that it is possible to accurately and easily display which portion of the organ the ultrasonic tomographic image is displayed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of an ultrasonic three-dimensional image processing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram showing the configuration of the ultrasonic three-dimensional image processing apparatus of FIG. 1;
3 is a flowchart showing processing in the ultrasonic three-dimensional image processing apparatus of FIG. 2;
4 is a diagram showing a display screen displayed on the image processing monitor by the processing of FIG. 3;
FIG. 5 is a flowchart showing the schematic diagram data generation processing of FIG. 3;
6 is a flowchart showing the contour extraction process of FIG. 5;
7 is an explanatory diagram for explaining the contour extraction processing of FIG. 6;
FIG. 8 is a flowchart showing a schematic diagram data update determination process and schematic diagram data update process of FIG. 3;
FIG. 9 is a first explanatory diagram illustrating the process of FIG.
10 is a second explanatory diagram for explaining the processing of FIG. 8;
11 is a configuration diagram showing a configuration of a modification of the ultrasonic three-dimensional image processing system in FIG. 1;
12 is a first explanatory diagram for explaining the operation of a modification of the ultrasonic three-dimensional image processing system of FIG. 11;
FIG. 13 is a second explanatory diagram illustrating the operation of a modification of the ultrasonic three-dimensional image processing system of FIG.
14 is a third explanatory diagram for explaining the operation of a modification of the ultrasonic three-dimensional image processing system of FIG.
FIG. 15 is a fourth explanatory diagram illustrating the operation of a modification of the ultrasonic three-dimensional image processing system of FIG.
FIG. 16 is a fifth explanatory diagram for explaining the operation of a modification of the ultrasonic three-dimensional image processing system of FIG. 11;
FIG. 17 is a sixth explanatory diagram for explaining the operation of a modification of the ultrasonic three-dimensional image processing system of FIG. 11;
[Explanation of symbols]
1. Ultrasonic three-dimensional image processing system
2 ... Ultrasound endoscope
3. Light source device
4 ... Video equipment
5. Ultrasonic observation equipment
7 ... Monitor for observation
8 ... Magnetic source
9 ... Magnetic sensor
10: Position detecting device
11 ... Ultrasonic three-dimensional image processing apparatus
12. Image processing monitor
21 ... Insertion section
22 ... operation unit
22a ... Curving knob
23 ... Cap of the tip
24 ... curved portion
25 ... Soft part
26 ... ultrasonic transducer
27 ... Observation light irradiation window
28 ... CCD camera
29 ... Flexible shaft
30 ... DC motor
41 ... DSC (coordinate conversion unit)
42 ... contour extraction unit
43 ... contour correction unit
44 ... 3D memory
45 ... Schematic diagram generator
46 ... Sectional position marker generator
47. Composition unit
48 ... Display circuit

Claims

An ultrasonic endoscope including a transmission coil that generates a magnetic field and a reception coil that detects a magnetic field generated by the coil, and one of the transmission coil and the reception coil disposed at a tip;
Position angle detection means for detecting the position and angle of the tip of the ultrasonic endoscope based on the detection signal detected by the reception coil;
In an ultrasonic diagnostic imaging apparatus, comprising: an ultrasonic image generating means for generating an ultrasonic image by an ultrasonic echo signal from the ultrasonic endoscope;
A schematic diagram generating means for generating a schematic diagram of a region of interest based on the ultrasonic image;
A scanning surface indication diagram generating means for generating a scanning surface indication diagram indicating the scanning surface of the ultrasonic echo signal estimated by the position and angle of the tip of the ultrasonic endoscope detected by the position angle detection means; ,
An ultrasonic diagnostic imaging apparatus comprising: a combining unit configured to combine the schematic diagram of the region of interest and the scanning plane instruction diagram.

The reproduction instruction unit according to claim 1, further comprising: a regeneration instruction unit that detects movement and rotation of the ultrasonic endoscope and instructs the schematic diagram generation unit to regenerate the schematic diagram. Ultrasound image diagnostic equipment.

The regeneration instructing unit estimates a change in the schematic diagram based on body cavity information of the one or more newly acquired ultrasound images , and supplies the estimated information to the schematic diagram generating unit to provide the schematic diagram The ultrasound diagnostic imaging apparatus according to claim 2, wherein regeneration of the image is instructed.