JP4064517B2 - 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、超音波画像の3次元表示機能を備えた超音波診断装置に関し、特に、3次元表示された超音波画像の視線方向を容易に認識できる超音波診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、超音波探触子を移動させながら複数の2次元超音波断層像を収集することで、空間的に連続する2次元超音波断層像の集まりである3次元データを得る一方、該3次元データに基づき、所定の視線方向に対応する投影面の画像を生成し、この投影面の画像を表示する超音波画像の3次元表示機能を備えた超音波診断装置が知られている。
【0003】
また、従来から、超音波画像と共に、人体を表現したボディマークを表示装置に表示し、このボディマーク上に超音波探触子の位置及び走査方向を示すプローブマークを表示することが行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記プローブマークによって超音波探触子の位置及び走査方向は即座に認識できるものの、超音波画像を3次元表示させた場合に、そのときの超音波画像がどの視線方向から診断部位をみたときの画像であるかを認識することができず、3次元表示させた超音波画像に基づく診断効率,診断精度を低下させてしまう可能性があった。
【0005】
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、超音波画像を3次元表示させたときに、視線方向を容易に認識できるようにして、診断効率,診断精度を向上させることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による超音波診断装置は、超音波探触子から被検体内の診断部位に対して超音波を送受信して断層面を扇状に走査し、該走査によって得られた複数の2次元超音波断層像に基づいて3次元画像を生成し、この3次元の超音波画像を表示装置に表示する機能を備える超音波診断装置において、前記表示装置に3次元の超音波画像を表示する際に、被検体を示すボディマークを表示し、このボディマーク上に超音波探触子の位置及び走査方向並びに移動方向を示すプローブマークを表示すると共に、このプローブマークの基端部に表示される四角のマーク及びこの四角のマークに対して交差する直線のマーク並びにこの直線のマークの基端側に表示され視線方向を表す目のマークとから構成され、上記プローブマークの基端部に対する直線のマークの交差方向が3次元表示される超音波画像の視線方向を示す視線マークを表示するようにしたものである。
また、前記視線マークの表示は、3次元表示される超音波画像の視線方向を示す複数の視線マークを全て表示し、これらの視線マークの中からいずれか1つを選択することで、その選択された視線マークが示す視線方向の3次元画像が当該視線マークと共に表示されるようにしてもよい。
さらに、前記視線マークの表示は、該視線マークの方向を任意の角度に変更可能とし、任意の角度に変更された視線マークが示す視線方向の3次元画像を生成させるようにしてもよい。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は実施の形態における超音波診断装置の構成を示すブロック図であり、この超音波診断装置は、ライン状に複数の振動子が配列された超音波探触子から被検体内の診断部位に対して超音波を送受信して断層面を扇状に走査し、該走査によって得られた超音波断層像を表示装置に表示させるものである。
【0008】
詳細には、送受信部1により超音波探触子2を駆動し、該超音波探触子2から被検体内の診断部位に向けて超音波を送受信して断層面を走査し、該走査によって得られた反射エコー信号について信号処理部3で整相,検波,圧縮などの各種処理を施した後、A/D変換器4でデジタル信号に変換し、該A/D変換で得られたエコー信号データ(輝度値)を画像メモリ5の所定アドレスに書き込む。前記画像メモリ5には、送受信方向を変えて得られたエコー信号データが、各々所定アドレスへ順次書き込まれ、画像データが形成される。形成された画像データは、超音波の走査とは別個の同期信号に対応して走査変換されて読み出され直交座標系−極座標系変換及び空間補間演算が施された後、D/A変換器6でアナログ信号に変換される。そして、前記D/A変換器6で得られたアナログ信号は、表示装置(CRT)7に出力され、該表示装置7において超音波断層像の表示が行われる。
【0009】
また、3次元画像生成部8が設けられており、該3次元画像生成部8では、前記画像メモリ5に蓄えられた空間的に連続する複数の2次元超音波断層像と、指定された視線方向とに基づいて、3次元画像を生成し、これを画像メモリ5に一旦蓄える。上記のようにして画像メモリ5に蓄えられた3次元画像は、通常の2次元断層像と同様にして走査変換されてD/A変換器6を介して表示装置7に表示される。
【0010】
また、画像メモリ5に蓄えられた3次元画像とボディマークとプローブマークと視線マークとが、画像合成器9によって合成されるようになっている。
【0011】
ボディマーク表示系は、オペレータが操作する操作器(図示しない)によって所望のボディマークを選択すべくボディマーク用メモリ10bのアドレスを出力するボディマークセレクタ10aと、ボディマークセレクタ10aのアドレス出力と対応するボディマークのパターンデータを出力するボディマーク用メモリ10bと、ボディマークのパターンデータの画像合成器9上の位置(表示装置7における表示位置に相当)を設定するボディマーク位置設定部10cから構成される。
【0012】
プローブマーク表示系は、オペレータが操作する操作器によって所望のプローブマークを選択すべくプローブマーク用メモリ11bのアドレスを出力するプローブマークセレクタ11aと、プローブマークセレクタ11aのアドレス出力と対応するプローブマークのパターンデータを出力するプローブマーク用メモリ11bと、プローブマークのパターンデータの画像合成器9上の位置(表示装置7における表示位置に相当)を設定するプローブマーク位置設定部11cから構成される。
【0013】
視線マーク表示系は、オペレータが操作する操作器によって所望の視線マークを選択すべく視線マーク用メモリ12bのアドレスを出力する視線マークセレクタ12aと、視線マークセレクタ12aのアドレス出力と対応する視線マークのパターンデータを出力する視線マーク用メモリ12bと、視線マークのパターンデータの画像合成器9上の位置(表示装置7における表示位置に相当)を設定する視線マーク位置設定部12cから構成される。
【0014】
次に、前記3次元画像の生成について詳細に説明する。
図2は、3次元画像を得るための超音波探触子2の走査の様子を示すものであり、超音波探触子2を、移動方向11へ移動させながら走査させることで、被検体10内の3次元空間16において、前記移動方向11と直交する断層面での2次元超音波断層像12を空間的に連続して収集する。上記走査により、図3に示すように、前記移動方向11に沿って収集された複数の2次元超音波断層像12の集まりである3次元データ13が得られ、この3次元データ13は、前記画像メモリ5に蓄えられる。尚、図2,3において、被検体10内の構造を、簡易的に大小の円筒物で示してある。
【0015】
前記3次元データ13に基づく前記3次元画像生成部8における3次元画像の生成は、例えば図4に示すような積算法によって行われる。複数の視線方向からの画像をそれぞれ表示させることを前提にすると、図4に示すように、診断対象の3次元空間に固定されたX,Y,Z軸のうちのZ軸を回転軸とし、該Z軸の回りのX軸からの角度θで視線方向wを指定する。尚、図4は、前記角度θを180 °とした場合を示してある。
【0016】
そして、視線方向wからZ軸に向かう直線上に視点vを置き、この視点vを通り視線方向wに直交する投影面21を定める。次いで、前記投影面21上の画素pから視線方向wに平行に3次元データ13を探索し、3次元データ13内で前記探索方向に位置する複数の超音波断層像毎の輝度値、即ち、図4に示す積算範囲18の輝度値を加算し、該加算結果を、投影面21上の画素pにおける画素値として画像メモリ5に格納する。かかる処理を投影面21の全画素について行うことで、視線方向wに対する1つの積算像(3次元画像)が生成される。
【0017】
これら一連の処理を、例えば図5に示すように、投影面21とは視線方向wが異なる投影面22,23についても同様に行うことで、図6に示すように、3次元データをそれぞれ異なる視線方向wから見た3つの投影面21〜23毎に3次元画像30が得られる。
【0018】
これらの3次元画像30は、自動切り換え制御により一定周期で順次表示装置7に表示されたり、或いは、読影者の選択に応じて表示装置7に表示され、診断に供される。尚、視線方向wや投影面の数を上記のものに限定するものでないことは明らかである。
【0019】
ところで、超音波断層像の表示において、人体(被検体)を表現したボディマークを断層像と共に表示装置7に表示し、このボディマーク上に超音波探触子2の位置及び走査方向を示すプローブマークを表示することが一般的に行われているが、本実施の形態では、前記3次元画像30を表示するときに、図7(B)に示すように、矢印状のプローブマーク42と共に、そのときに表示されている3次元画像30の視線方向wを示す視線マーク43をボディマーク41上に表示させるようにしてある。
【0020】
前記図7(B)の表示は、図7(A)に示すように、被検体10に対して超音波探触子2を移動方向11に移動させて、空間的に連続した2次元超音波断層像からなる3次元データ13を得たときに、視線方向wに基づく投影面22の3次元画像30が表示されていることを示すものである。
【0021】
前記矢印状のプローブマーク42は、矢印の方向が超音波探触子2の走査方向を示し、ボディマーク41上の矢印の位置によって超音波探触子2の位置を示すものである。また、前記視線マーク43は、矢印状のプローブマーク42の基端部に表示される四角のマーク43aと、この四角のマーク43aに対する交差方向が視線方向wを示す直線のマーク43bと、この直線のマーク43bの基端側に表示され、前記直線のマーク43bが3次元画像の視線方向wを表すことを示す目のマーク43cとから構成される。尚、図7(B)に示す例では、図で左上に向けて視線方向wが指定されている場合を示す。
【0022】
3次元画像30と共に表示されるボディマーク41上に、プローブマーク42及び視線マーク43が表示されれば、前記視線方向wを瞬時に認識できるから、3次元画像30による診断を効率良くかつ高精度に行えることになる。
【0023】
尚、上記では、視線方向wを示すマーク43を、図7(B)に示すように、四角と直線と目のマーク43a,43b,43c で構成したが、例えば視線方向wを矢印のみ又は目のマークのみで示したり、投影面の表示で間接的に視線方向wを表すようにしても良く、視線方向wを認識できるマークであれば上記以外の形状,構成のマークを用いることができる。
【0024】
また、3次元画像を生成した複数の視線方向wを示す複数の視線マーク43を全て表示させ、これらの視線マーク43の中からいずれか1つを選択することで、その選択された視線方向wの3次元画像30が対応する視線マーク43と共に表示される構成とすることもでき、更に、視線方向wを示すマーク43を任意の角度に変更できるようにして、係る任意の角度を視線方向wとする3次元画像30を生成させる構成とすることもできる。
【0025】
また、超音波探触子2の走査方向と共に、超音波探触子2の移動方向11を示す表示を、前記プローブマーク42上に表示しても良い。例えば、図1に示す画像メモリ5に蓄えられた3次元データ 13 を読み出して、図3に示すように、超音波探触子2の移動方向 11 に沿って収集された複数の2次元超音波断層像 12 の集まりである3次元データ 13 におけるその複数の2次元超音波断層像 12 の並び方向によって超音波探触子2の移動方向 11 を得て、この超音波探触子2の移動方向 11 をプローブマーク 42 上に表示すればよい。更に、振動子をライン上に配列した超音波探触子2の代わりに、振動子を2次元に配置してなる超音波探触子2を用いて、3次元データを得る構成であっても良い。
【0026】
また、上記実施形態では、プローブマークと共に、視線方向を示すマークを表示する構成で説明したが、それぞれのマークを同時に表示することが好適であるが、それぞれのマークを切り換えて表示する例、明滅させて表示する例、また、同時表示,切り換え表示,明滅表示の組み合わせ等で実施する形態も本発明に含まれる。
【0027】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項1に係る発明によれば、表示装置に3次元の超音波画像を表示する際に、被検体を示すボディマーク上に表示されるプローブマークによって、超音波探触子の位置及び走査方向並びに移動方向を示し、このプローブマークの基端部に対して表示される視線マークにおける直線のマークの交差方向によって、3次元表示される超音波画像の視線方向を示すことができる。これにより、3次元の超音波画像が表示装置に表示されるときに、その3次元画像の視線方向を瞬時に認識でき、以て、3次元画像に基づく診断効率,診断精度を向上させることができるという効果がある。
また、請求項2に係る発明によれば、3次元表示される超音波画像の視線方向を示す複数の視線マークを全て表示し、これらの視線マークの中からいずれか1つを選択することで、その選択された視線マークが示す視線方向の3次元画像が当該視線マークと共に表示される。
さらに、請求項3に係る発明によれば、表示される視線マークの方向を任意の角度に変更可能とし、任意の角度に変更された視線マークが示す視線方向の3次元画像を生成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる超音波診断装置の実施の形態におけるシステム構成を示すブロック図である。
【図2】3次元画像を生成するときの超音波探触子の走査の様子を示す図である。
【図3】超音波探触子の走査により得られた3次元データの様子を示す図である。
【図4】3次元画像における視線方向,輝度値の積算範囲,投影面を示す図である。
【図5】3次元データに対する複数の投影面の設定状態を示す図である。
【図6】3つの投影面についてそれぞれ得られた3次元画像の例を示す図である。
【図7】(A)は実際の人体における超音波探触子の移動方向,投影面,視線方向を示す図、(B)は前記(A)の設定で得られた3次元画像を表示するときの視線方向を示すマークの例を示す図である。
【符号の説明】
1…送受信部
2…超音波探触子
3…信号処理部
4…A/D変換器
5…画像メモリ
6…D/A変換器
7…表示装置
8…3次元画像生成部
9…画像合成器
10…被検体
11…移動方向
12…超音波断層像
13…3次元データ
21〜23…投影面
30…3次元画像
41…ボディマーク
42…プローブマーク
43…視線マーク
w…視線方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus having a three-dimensional display function of an ultrasonic image, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus that can easily recognize the line-of-sight direction of a three-dimensionally displayed ultrasonic image.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, by collecting a plurality of two-dimensional ultrasonic tomographic images while moving the ultrasonic probe, three-dimensional data that is a collection of spatially continuous two-dimensional ultrasonic tomographic images is obtained. 2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic apparatus having a three-dimensional display function of an ultrasonic image that generates an image of a projection plane corresponding to a predetermined line-of-sight direction based on the dimensional data and displays the image of the projection plane is known.
[0003]
Conventionally, a body mark representing a human body is displayed on a display device together with an ultrasound image, and a probe mark indicating the position and scanning direction of the ultrasound probe is displayed on the body mark. Yes.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the position and scanning direction of the ultrasonic probe can be immediately recognized by the probe mark, when the ultrasonic image is displayed three-dimensionally, the diagnostic region is viewed from which line-of-sight direction in the ultrasonic image at that time. It may not be possible to recognize whether the image is a current image, and there is a possibility that the diagnostic efficiency and diagnostic accuracy based on the three-dimensionally displayed ultrasonic image may be reduced.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve diagnostic efficiency and diagnostic accuracy by easily recognizing the line-of-sight direction when an ultrasonic image is displayed three-dimensionally.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention scans a tomographic plane in a fan shape by transmitting and receiving ultrasonic waves from an ultrasonic probe to a diagnostic site in a subject, and obtained by the scanning. An ultrasonic diagnostic apparatus having a function of generating a three-dimensional image based on a plurality of two-dimensional ultrasonic tomographic images and displaying the three-dimensional ultrasonic image on a display device. When displaying a sound image, a body mark indicating the subject is displayed, and a probe mark indicating the position, scanning direction, and movement direction of the ultrasonic probe is displayed on the body mark, and the base of the probe mark is displayed. It is composed of a square mark and eye mark representing the mark and line-of-sight direction is displayed on the base end side of the mark of the line of the straight line that intersects the mark of the square that appears at the end portion, the probe Is obtained so as to display the visual line mark indicating the viewing direction of the ultrasound image the cross direction of the straight line of the mark against the proximal end portion of the over-click is displayed three-dimensionally.
The line-of-sight mark is displayed by displaying all of the plurality of line-of-sight marks indicating the line-of-sight direction of the ultrasonic image displayed in three dimensions, and selecting one of these line-of-sight marks. A three-dimensional image in the line-of-sight direction indicated by the line-of-sight mark may be displayed together with the line-of-sight mark.
Furthermore, the display of the line-of-sight mark may be such that the direction of the line-of-sight mark can be changed to an arbitrary angle, and a three-dimensional image of the line-of-sight direction indicated by the line-of-sight mark changed to an arbitrary angle may be generated.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment. This ultrasonic diagnostic apparatus uses a diagnostic probe in which a plurality of transducers are arranged in a line to form a diagnostic part in a subject. The tomographic plane is scanned in a fan shape by transmitting / receiving ultrasonic waves to the display, and an ultrasonic tomographic image obtained by the scanning is displayed on the display device.
[0008]
Specifically, the
[0009]
In addition, a three-dimensional image generation unit 8 is provided. The three-dimensional image generation unit 8 includes a plurality of spatially continuous two-dimensional ultrasonic tomographic images stored in the image memory 5 and a specified line of sight. Based on the direction, a three-dimensional image is generated and temporarily stored in the image memory 5. The three-dimensional image stored in the image memory 5 as described above is scan-converted in the same manner as a normal two-dimensional tomographic image and displayed on the
[0010]
The three-dimensional image, the body mark, the probe mark, and the line-of-sight mark stored in the image memory 5 are synthesized by the
[0011]
The body mark display system corresponds to a
[0012]
The probe mark display system includes a
[0013]
The line-of-sight mark display system includes a line-of-sight mark selector 12a that outputs an address of the line-of-
[0014]
Next, generation of the three-dimensional image will be described in detail.
FIG. 2 shows a state of scanning of the
[0015]
Generation of a three-dimensional image in the three-dimensional image generation unit 8 based on the three-
[0016]
A viewpoint v is placed on a straight line from the line-of-sight direction w toward the Z axis, and a
[0017]
For example, as shown in FIG. 5, these series of processes are also performed on the projection planes 22 and 23 having a different line-of-sight direction w from the
[0018]
These three-
[0019]
By the way, in displaying an ultrasonic tomographic image, a body mark representing a human body (subject) is displayed on the
[0020]
As shown in FIG. 7A, the display of FIG. 7B is a spatially continuous two-dimensional ultrasonic wave by moving the
[0021]
In the arrow-shaped
[0022]
If the
[0023]
In the above description, the
[0024]
Further, by displaying all of the plurality of line-of-sight marks 43 indicating the plurality of line-of-sight directions w that generated the three-dimensional image, and selecting one of these line-of-sight marks 43, the selected line-of-sight direction w The three-
[0025]
Further, a display indicating the moving
[0026]
Further, in the above-described embodiment, the configuration has been described in which the mark indicating the line-of-sight direction is displayed together with the probe mark. However, it is preferable to display each mark simultaneously, but an example in which each mark is switched and displayed is blinking. Examples in which the images are displayed in combination, and an embodiment implemented by a combination of simultaneous display, switching display, blinking display, and the like are also included in the present invention.
[0027]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, according to the first aspect of the present invention, when displaying a three-dimensional ultrasonic image on the display device, the probe mark displayed on the body mark indicating the subject. Indicates the position, scanning direction and moving direction of the ultrasonic probe, and the ultrasonic image displayed in three dimensions by the crossing direction of the straight marks in the line-of- sight mark displayed with respect to the proximal end portion of the probe mark Can be shown. As a result, when a three-dimensional ultrasonic image is displayed on the display device, the line-of-sight direction of the three-dimensional image can be instantly recognized, thereby improving diagnostic efficiency and diagnostic accuracy based on the three-dimensional image. There is an effect that can be done.
According to the second aspect of the present invention, all of the plurality of line-of-sight marks indicating the line-of-sight direction of the ultrasonic image displayed in three dimensions are displayed, and any one of these line-of-sight marks is selected. The three-dimensional image in the line-of-sight direction indicated by the selected line-of-sight mark is displayed together with the line-of-sight mark.
Further, according to the invention of claim 3 , the direction of the displayed line-of-sight mark can be changed to an arbitrary angle, and a three-dimensional image of the line-of-sight direction indicated by the line-of-sight mark changed to an arbitrary angle can be generated. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration in an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a scanning state of an ultrasound probe when generating a three-dimensional image.
FIG. 3 is a diagram showing a state of three-dimensional data obtained by scanning with an ultrasonic probe.
FIG. 4 is a diagram illustrating a line-of-sight direction, a luminance value integration range, and a projection plane in a three-dimensional image.
FIG. 5 is a diagram showing a setting state of a plurality of projection planes for three-dimensional data.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a three-dimensional image obtained for each of three projection planes.
7A is a diagram showing the moving direction, projection plane, and line-of-sight direction of an ultrasonic probe in an actual human body, and FIG. 7B displays a three-dimensional image obtained by the setting of (A). It is a figure which shows the example of the mark which shows the gaze direction at the time.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmission /
10 ... Subject
11 ... Moving direction
12 ... Ultrasonic tomogram
13… 3D data
21-23 ... Projection surface
30… 3D image
41 ... Body Mark
42… Probe mark
43 ... Gaze mark w ... Gaze direction
Claims (3)
前記表示装置に3次元の超音波画像を表示する際に、被検体を示すボディマークを表示し、このボディマーク上に超音波探触子の位置及び走査方向並びに移動方向を示すプローブマークを表示すると共に、このプローブマークの基端部に表示される四角のマーク及びこの四角のマークに対して交差する直線のマーク並びにこの直線のマークの基端側に表示され視線方向を表す目のマークとから構成され、上記プローブマークの基端部に対する直線のマークの交差方向が3次元表示される超音波画像の視線方向を示す視線マークを表示するようにしたことを特徴とする超音波診断装置。An ultrasonic probe transmits / receives ultrasonic waves to / from a diagnostic region in the subject, scans the tomographic plane in a fan shape, and generates a three-dimensional image based on a plurality of two-dimensional ultrasonic tomographic images obtained by the scanning. In an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of generating and displaying this three-dimensional ultrasonic image on a display device,
When displaying a three-dimensional ultrasonic image on the display device, a body mark indicating the subject is displayed, and a probe mark indicating the position, scanning direction, and moving direction of the ultrasonic probe is displayed on the body mark. In addition, a square mark displayed at the base end of the probe mark, a straight mark intersecting the square mark, and an eye mark displayed on the base end side of the straight mark and indicating the line of sight It consists ultrasonic diagnostic apparatus is characterized in that so as to display the visual line mark indicating the viewing direction of the ultrasound image the cross direction of the mark of a straight line is displayed three-dimensionally against the proximal end of the probe mark .
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