JP4666899B2 - Biplane ultrasound imaging - Google Patents

Biplane ultrasound imaging Download PDF

Info

Publication number
JP4666899B2
JP4666899B2 JP2003348348A JP2003348348A JP4666899B2 JP 4666899 B2 JP4666899 B2 JP 4666899B2 JP 2003348348 A JP2003348348 A JP 2003348348A JP 2003348348 A JP2003348348 A JP 2003348348A JP 4666899 B2 JP4666899 B2 JP 4666899B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
lines
plane
planes
scan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003348348A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004130134A (en
Inventor
ダン ポーランド マッキー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US10/269,170 external-priority patent/US6669641B2/en
Application filed by Koninklijke Philips NV, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of JP2004130134A publication Critical patent/JP2004130134A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4666899B2 publication Critical patent/JP4666899B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

[関連出願]
本願は、2000年8月17日出願の米国特許出願第09/641,306号(現在は米国特許第6,443,896号)の一部継続出願である。
[Related applications]
This application is a continuation-in-part of US patent application Ser. No. 09 / 641,306 filed Aug. 17, 2000 (currently US Pat. No. 6,443,896).

[技術分野]
本発明は、概して超音波撮像法に係り、特にリアルタイムで体の体積領域の多数の平面的な超音波画像を作成する技術に関する。
[Technical field]
The present invention relates generally to ultrasound imaging, and more particularly to a technique for creating multiple planar ultrasound images of a body volume region in real time.

三次元超音波撮像の主な利点は、人間の体といった対象の体積を通る固有の画像平面を取得する可能性を与えることであり、このような画像平面は従来の二次元走査では入手可能でなかった。例えば、三次元撮像技術を通じて、異なる角度又は視点から特徴を観察するために組織の領域の幾つかの異なる切断面を同時に見ることができる。或いは、幾つかの時点において、皮膚といった対象の表面の下で一定の深さで画像平面を見ることが望まれることがあり、かかる画像平面は、対象に対する超音波プローブの向きにより通常の二次元走査では得ることができない。   The main advantage of 3D ultrasound imaging is that it gives the possibility to acquire a unique image plane through the volume of interest, such as the human body, which is available with conventional 2D scanning. There wasn't. For example, through three-dimensional imaging techniques, several different cut planes of a region of tissue can be viewed simultaneously to observe features from different angles or viewpoints. Alternatively, at some point in time it may be desired to view an image plane at a certain depth below the surface of the subject, such as the skin, and such an image plane may be It cannot be obtained by scanning.

体積領域の多数の画像平面を取得することが可能となったことで、撮像されるべき平面、空間中での撮像されるべき平面の互いに対する関係、及び画像を表示するための最善の方法を決める必要が出てきた。これまで、一般的な表示技術は、相互に直交する平面の体積領域の三次元超音波画像を表示することであった。各画像はその上に表示された2つの直交する照準を有し、これらは他の2つの直交する画像平面の位置を示す。照準が異なる位置へドラッグされると、その次元における新しい平行な画像平面が選択され表示される。この表示技術は、医師が、体積領域中の組織構造を交差する画像平面中でのそれらの見かけによって調査し決めることを可能とする。   The ability to obtain multiple image planes of a volumetric region provides the best way to display the plane to be imaged, the relationship of the planes to be imaged in space to each other, and the image. It was necessary to decide. Until now, a general display technique has been to display a three-dimensional ultrasonic image of a volume region of planes orthogonal to each other. Each image has two orthogonal sights displayed thereon, which indicate the position of the other two orthogonal image planes. As the aim is dragged to a different position, a new parallel image plane in that dimension is selected and displayed. This display technique allows the physician to investigate and determine by their appearance in the image plane that intersects the tissue structure in the volume region.

かかる表示は、選択照準が動かされるにつれて異なる画像平面の表示のために容易に適切に再アドレッシングされうる体積領域の静的な画像データのために有用であり得る。表示技術は、リアルタイム撮像のためには制御及び表示の複雑さがかなり高まるため、それ自体がリアルタイム撮像に役立つものではない。更に、かかるリアルタイム表示は、医師が方法論的又は体系付けられた方法で分析を行うにはあまりにも多くの情報を与えうる。従って、体積領域の多数の平面的な画像の効果的な表示及び制御を行うことが必要とされる。   Such a display may be useful for volumetric static image data that can be easily re-addressed appropriately for display of different image planes as the selection aim is moved. Display technology itself does not lend itself to real-time imaging because of the considerable control and display complexity for real-time imaging. In addition, such real-time displays can provide too much information for a physician to perform analysis in a methodological or systematic manner. Therefore, it is necessary to effectively display and control a large number of planar images of the volume region.

本発明の原理によれば、体の体積領域の多数の平面的な画像を作成し表示する方法及び装置が示されている。本発明の一つの面によれば、2つのリアルタイム画像平面が取得され、本願では「バイプレーン(biplane)」表示フォーマットと称される形式で表示される。バイプレーン表示の2つの平面は、2つの制御モードで制御されえ、一つの制御モードは一つの画像平面が他の画像平面に対して傾斜されているものであり、他の制御モードは一つの画像平面が他の画像平面に対して回転されているものである。本発明の他の面では、2つの画像平面の相対的な向きを医師に知らせるために、バイプレーン画像と同時にアイコンが表示される。   In accordance with the principles of the present invention, a method and apparatus for creating and displaying multiple planar images of a body volume region is shown. In accordance with one aspect of the present invention, two real-time image planes are acquired and displayed in a format referred to herein as a “biplane” display format. The two planes of the biplane display can be controlled in two control modes, one control mode is one image plane tilted with respect to the other image plane, the other control mode is one The image plane is rotated with respect to other image planes. In another aspect of the invention, an icon is displayed simultaneously with the biplane image to inform the physician of the relative orientation of the two image planes.

図1は、本発明による方法及び装置が使用されうる超音波診断撮像システム100を示すブロック図である。本発明は、この撮像システムに限られるものではなく、図は単に例としての実施を示すものであることが理解されるべきである。撮像システム100では、中央制御器120は、所望の送信周波数帯域を送信するよう送信周波数制御部117に命令を与える。送信周波数帯域のパラメータftrは、超音波プローブ110のトランスデューサ112に、選択された周波数帯域で超音波を送信させる送信周波数制御部117に結合される。もちろん、所望の透過の深さとトランスデューサ及び超音波システムの感度とをよく考えて、周波数シグナチャとして知られている任意の周波数又は周波数群が使用されうる。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an ultrasound diagnostic imaging system 100 in which the method and apparatus according to the present invention may be used. It should be understood that the present invention is not limited to this imaging system, and the figures are merely illustrative implementations. In the imaging system 100, the central controller 120 gives a command to the transmission frequency control unit 117 to transmit a desired transmission frequency band. The transmission frequency band parameter f tr is coupled to a transmission frequency control unit 117 that causes the transducer 112 of the ultrasonic probe 110 to transmit an ultrasonic wave in the selected frequency band. Of course, any frequency or group of frequencies known as frequency signatures can be used, considering the desired penetration depth and the sensitivity of the transducer and the ultrasound system.

プローブ110のトランスデューサ112は、ビームの形で超音波エネルギーを送信し、この送信に応答して戻されるエコー信号を受信する個々の素子のアレイを含む。ビームは、プローブを機械的に動かすことによって、又は望ましくは種々のアレイ素子の送信のタイミングを電気的に調整することによって、対象の異なる部分を走査するよう操縦されうる。画像システム100では、この操縦は中央制御器120によって制御される。制御器120は、次には、インタフェースプログラムと、ポインティングデバイス(例えば、マウス、トラックボール、スタイラス、タブレット、タッチ画面、又は他のポインティングデバイス)、キーボード、又は中央制御器へ命令を与える他の入力装置とを含むユーザインタフェース119を介して入力されるユーザからの命令に応答する。或いは、制御器は、所定のデフォルトの方法で自動的にビームを操縦するようプログラムされてもよい。   The transducer 112 of the probe 110 includes an array of individual elements that transmit ultrasonic energy in the form of a beam and receive echo signals returned in response to the transmission. The beam may be steered to scan different parts of the object by mechanically moving the probe, or preferably by electrically adjusting the timing of transmission of the various array elements. In the imaging system 100, this maneuver is controlled by the central controller 120. The controller 120 in turn provides an interface program and pointing device (eg, mouse, trackball, stylus, tablet, touch screen, or other pointing device), keyboard, or other input that provides instructions to the central controller. Responds to commands from a user entered via a user interface 119 including the device. Alternatively, the controller may be programmed to automatically steer the beam in a predetermined default manner.

受信された信号は、送信/受信(T/R)スイッチ114を通して結合され、アナログ・ディジタル変換器115によってディジタル化される。A/D変換器のサンプル周波数fsは、中央制御器120によって制御される。サンプリング理論によって示される所望のサンプリング率は、受信されたエコーの最も高い周波数fcの少なくとも2倍である。最小限の要件よりも高いサンプリング率もまた使用されうる。信号サンプルは、コヒーレントなエコー信号を形成するためにビーム成形器116によって遅延され加算される。コヒーレントなエコー信号は、ディジタルフィルタ118によって所望の通過帯域へフィルタリングされる。ディジタルフィルタ118はまた、周波数帯域をより低い又はベースバンド周波数範囲へシフトさせうる。ディジタルフィルタの特徴は、フィルタに対して乗数重み及び間引き制御を行う中央制御器120によって制御される。この配置は、有限インパルス応答(FIR)フィルタとして動作し、フィルタリング及び間引きの両方を行うよう制御されることが望ましい。中央制御器120の制御の下でフィルタの重み付け及び間引き率をプログラムすることにより、幅広いフィルタ特徴が可能である。ディジタルフィルタを使用することにより、異なるフィルタ特徴を与える柔軟性という利点が与えられる。ディジタルフィルタは、或る時点において受信した基本周波数を通過させ、次の時点において高調波周波数を通過させるようプログラムされうる。ディジタルフィルタは、このように、単純に信号処理中にフィルタ係数を変化させることにより、基本波及び高調波ディジタル信号の画像又はラインを交互に生成するように、又は、時間的に交互のシーケンスで異なる交番の高調波のラインを交互に生成するよう操作されうる。 Received signals are combined through a transmit / receive (T / R) switch 114 and digitized by an analog to digital converter 115. The sample frequency f s of the A / D converter is controlled by the central controller 120. Desired sampling rate indicated by the sampling theory is at least twice the highest frequency f c of the received echo. A sampling rate higher than the minimum requirement may also be used. The signal samples are delayed and summed by beam shaper 116 to form a coherent echo signal. The coherent echo signal is filtered by the digital filter 118 to the desired passband. The digital filter 118 may also shift the frequency band to a lower or baseband frequency range. The characteristics of the digital filter are controlled by a central controller 120 that performs multiplier weighting and decimation control on the filter. This arrangement preferably operates as a finite impulse response (FIR) filter and is controlled to perform both filtering and decimation. By programming the filter weighting and decimation rate under the control of the central controller 120, a wide range of filter features are possible. The use of a digital filter offers the advantage of flexibility to give different filter characteristics. The digital filter may be programmed to pass the received fundamental frequency at one time and pass the harmonic frequency at the next time. Digital filters can thus generate alternating images or lines of fundamental and harmonic digital signals by simply changing the filter coefficients during signal processing, or in an alternating sequence in time. It can be operated to generate alternating lines of different alternating harmonics.

ディジタルフィルタ118から、フィルタリングされたエコー信号が検出され、Bモードプロセッサ137、コントラスト信号検出器128、又はドップラープロセッサ130によって処理される。Bモードプロセッサは、周波数合成、空間合成、高調波画像形成、及び、技術分野で周知の他の典型的なBモード機能を含むがこれらに限られるものではない。ドップラープロセッサは、速度及びパワードップラー信号を生成するためにエコー信号に対して従来のドップラー処理を適用する。プロセッサ137及び130、並びに、コントラスト信号検出器128の出力は、ディスプレイ150上での二次元超音波画像としての表示のためにビデオプロセッサ140に結合される。中央制御器120は、入来する信号のシーケンスを追跡し、ビデオプロセッサ140が形成中の画像に現在のデータを入れることを可能とする。信号がビデオプロセッサ140によって受信されると、データはディスプレイへ与えられ、ラスタ化された画像を生成する。2つのプロセッサ及びコントラスト信号検出器の出力は、三次元(3D)画像メモリ164に記憶されそこからビデオプロセッサ140へ与えられる三次元画像のレンダリングのための三次元画像レンダリングプロセッサ162にも結合される。三次元レンダリングは、従来通り行われうる。この配置により、操作者は、超音波画像の二次元又は三次元表示のためにコントラスト信号検出器128、並びに、プロセッサ137及び130の出力のうちから選択しうる。   A filtered echo signal is detected from the digital filter 118 and processed by a B-mode processor 137, a contrast signal detector 128, or a Doppler processor 130. B-mode processors include, but are not limited to, frequency synthesis, spatial synthesis, harmonic imaging, and other typical B-mode functions well known in the art. The Doppler processor applies conventional Doppler processing to the echo signal to generate velocity and power Doppler signals. The outputs of processors 137 and 130 and contrast signal detector 128 are coupled to video processor 140 for display as a two-dimensional ultrasound image on display 150. The central controller 120 tracks the incoming signal sequence and allows the video processor 140 to enter the current data into the image being formed. When the signal is received by the video processor 140, the data is provided to the display, producing a rasterized image. The outputs of the two processors and the contrast signal detector are also coupled to a three-dimensional image rendering processor 162 for rendering a three-dimensional image that is stored in a three-dimensional (3D) image memory 164 and provided to the video processor 140 therefrom. . Three-dimensional rendering can be performed conventionally. With this arrangement, the operator can select between the contrast signal detector 128 and the outputs of the processors 137 and 130 for two-dimensional or three-dimensional display of the ultrasound image.

図1のシステムは、プローブ110、トランスデューサ112、ビデオプロセッサ140、及び/又は、画像レンダリングプロセッサ162の動作及び制御により、例えば人間の体といった対象の体積領域の多数のリアルタイムの平面的な画像を、体が走査されている間に、作成する能力を与える。これらの平面的な画像は、体を通るスライスと考えると、互いに対して分かっている幾何学的な関係を有し、診断医が異なる向きから体の特徴を見ることを可能とする。医師は、組織特徴の空間的な関係を視覚化するためにスライスの相対的な角度を調整しようとする。ユーザインタフェース119を通じて、操作者は、スライスを画像中の関心となる対象と整列させるために、表示されたスライスの向きを調整しうる。リアルタイムの性能は、体積領域全体を走査するために送信されねばならないはるかに多数のビームではなく、所望の平面的な画像を構築するのに必要な幾つかの超音波ビームのみを発生することによって達成される。   The system of FIG. 1 provides multiple real-time planar images of a volume region of interest, such as the human body, by operation and control of the probe 110, transducer 112, video processor 140, and / or image rendering processor 162. Provides the ability to create while the body is being scanned. These planar images, when considered as slices through the body, have a known geometric relationship to each other, allowing the diagnostician to view body features from different orientations. The physician attempts to adjust the relative angles of the slices to visualize the spatial relationship of tissue features. Through the user interface 119, the operator can adjust the orientation of the displayed slices to align the slices with the object of interest in the image. Real-time performance is achieved by generating only a few ultrasound beams needed to build the desired planar image, rather than the much larger number of beams that must be transmitted to scan the entire volume region. Achieved.

図2A及び図2Bは、一組の平面510及び512からデータを取得するために使用されうるトランスデューサ500の実施例を示す。この実施例は、平面510上に延び点514及び506に交わるビーム504、また、平面512上に延び点516及び508に交わるビーム505といったビームを発生する。二次元アレイトランスデューサ500から発せられる光線は、三次元で電子的に操縦され得るため、関心となる体積領域を横切ってトランスデューサを機械的に掃引する必要はない。同様に、二次元アレイトランスデューサに対して適用可能な周知のビーム操縦及び及びフォーカシング及び/又はゲーティング技術を用いて夫々の平面上の関心となるラインからデータが受信される。   2A and 2B show an example of a transducer 500 that can be used to acquire data from a set of planes 510 and 512. FIG. This embodiment produces a beam 504 that extends on the plane 510 and intersects points 514 and 506 and a beam 505 that extends on the plane 512 and intersects points 516 and 508. Since the light emitted from the two-dimensional array transducer 500 can be steered electronically in three dimensions, there is no need to mechanically sweep the transducer across the volume region of interest. Similarly, data is received from the lines of interest on each plane using well-known beam steering and focusing and / or gating techniques applicable to two-dimensional array transducers.

上述の2つの平面的な画像を発生する走査方法は、その速度のため望ましいが、これに限られるものではない。変形が可能である。所望であれば、更なる平面を画成するか、又は更なる面と交差する、更なるビームが発生されうる。各差なるビームは、もちろん、発生するのに更なる時間がかかり、従って掃引速度に影響を与える。所望の数の平面及びそれらの向きは、ユーザインタフェース119を通じて中央制御器120へ伝えられる。更に、トランスデューサ112は、各面上の1つ以上の点に向かってビームを放出するよう制御されうる。或いは、トランスデューサは、一回の掃引のたびに、ビームが少なくとも2つの平面上にあるか、少なくとも2つの平面的でない面で交差するか、少なくとも1つの平面上にあり少なくとも1つの平面的でない面と交差する限り、各サンプリング位置における全ての面よりも少ない面でビームを発するよう制御されうる。これらの及び他の明らかな変形例は、リアルタイムで、しかし選ばれた変形に基づいて、異なる速度及び異なる解像度で多数の平面的な画像を生成しうる。更に、例えばBモード、コントラスト信号検出、高調波撮像、又はドップラー撮像といった任意の二次元超音波撮像技術が、このデータ捕捉スキームで同じように良く適用されうる。   The above-described scanning method for generating two planar images is desirable because of its speed, but is not limited thereto. Deformation is possible. If desired, additional beams can be generated that define additional planes or intersect the additional planes. Each difference beam, of course, takes additional time to generate and thus affects the sweep rate. The desired number of planes and their orientation are communicated to the central controller 120 through the user interface 119. Further, the transducer 112 can be controlled to emit a beam toward one or more points on each surface. Alternatively, the transducer may have the beam on at least two planes, intersect at least two non-planar surfaces, or be on at least one plane and at least one non-planar surface for each sweep. Can be controlled to emit beams on fewer than all surfaces at each sampling location. These and other obvious variations can generate multiple planar images at different speeds and at different resolutions in real time, but based on the selected deformation. Furthermore, any two-dimensional ultrasound imaging technique such as B-mode, contrast signal detection, harmonic imaging, or Doppler imaging can be equally well applied in this data acquisition scheme.

2つの平面510及び512から捕捉されたデータは、対応する平面的な画像を構築するために、1つ又はそれ以上のプロセッサ137、130、又は、コントラスト信号検出器128によって使用される。平面的な画像は、リアルタイム撮像を与えるために走査速度で形成されることが望ましい。平面的な画像は、ビデオプロセッサ140によって横に並べて同時に表示されるか、体積領域が連続的に走査されるにつれてディスプレイ150上で三次元斜視図として同時に表示されるか、後に見られる。   Data captured from the two planes 510 and 512 are used by one or more processors 137, 130 or contrast signal detector 128 to construct corresponding planar images. Planar images are preferably formed at scan speeds to provide real-time imaging. The planar image can be displayed side by side by the video processor 140 at the same time, or simultaneously as a three-dimensional perspective view on the display 150 as the volume region is continuously scanned, or can be seen later.

図3は、本発明の原理によって構築される超音波システムの他の実施例を示す図である。この実施例では、プローブ110は二次元アレイトランスデューサ500及びマイクロビーム成形器502を含む。マイクロビーム成形器は、アレイトランスデューサ500の素子(「パッチ」)の群に適用される信号を制御し、各群の素子によって受信されるエコー信号の幾らかの処理を行う回路を含む。プローブ中でのマイクロビーム成形は、プローブと超音波システムとの間のケーブル503中の多数の導線を減少させ、米国特許第5,997,479号明細書(Savord外)及び米国特許第6,436,048号明細書(Pesque)に記載されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating another embodiment of an ultrasound system constructed in accordance with the principles of the present invention. In this embodiment, probe 110 includes a two-dimensional array transducer 500 and a microbeamformer 502. The microbeamformer includes circuitry that controls signals applied to groups of elements (“patches”) of the array transducer 500 and performs some processing of the echo signals received by each group of elements. Microbeam shaping in the probe reduces the number of conductors in the cable 503 between the probe and the ultrasound system, US Pat. No. 5,997,479 (Savord et al.) And US Pat. 436,048 (Pesque).

プローブは、超音波システムのスキャナ310に結合される。スキャナは、ユーザ制御に応答的であり、送信ビームのタイミング、周波数、方向、及び焦点についてプローブに命令するマイクロビーム成形器502へ制御信号を与えるビーム成形制御器312を含む。ビーム成形制御器はまた、アナログ/ディジタル(A/D)変換器316及びビーム成形器116へ結合することにより受信したエコー信号のビーム成形を制御する。プローブによって受信されたエコー信号は、スキャナ中で前置増幅器及びTGC(時間利得制御)回路314によって増幅され、A/D変換器316によってディジタル化される。ディジタル化されたエコー信号はビーム成形器116によってビームへ形成される。エコー信号は、上述のようにディジタルフィルタリング、Bモード検出、及びドップラー処理を行う画像プロセッサ318によって処理され、また、高調波分離といった他の信号処理、周波数合成によるスペックル低下、及び他の所望の画像処理を行いうる。   The probe is coupled to the scanner 310 of the ultrasound system. The scanner is responsive to user control and includes a beamforming controller 312 that provides control signals to a microbeamformer 502 that commands the probe for transmit beam timing, frequency, direction, and focus. The beam shaping controller also controls beam shaping of the received echo signal by coupling to an analog / digital (A / D) converter 316 and beam shaper 116. The echo signal received by the probe is amplified by a preamplifier and TGC (Time Gain Control) circuit 314 in the scanner and digitized by an A / D converter 316. The digitized echo signal is formed into a beam by beam shaper 116. The echo signal is processed by an image processor 318 that performs digital filtering, B-mode detection, and Doppler processing as described above, and other signal processing such as harmonic separation, speckle reduction due to frequency synthesis, and other desired Image processing can be performed.

スキャナ310によって生成されるエコー信号は、所望の画像フォーマットでの表示のためにエコー信号を処理するディジタル表示サブシステム320に結合される。エコー信号は、エコー信号をサンプリングし、ビームのセグメントを完全なライン信号へスプライシングし、信号対雑音比の改善又は流れの持続性のためのライン信号の平均化を行うことが可能な画像ラインプロセッサ322によって処理される。画像ラインは、従来技術で知られているようにRθ変換を行う走査変換器324によって所望の画像フォーマットへ変換される。画像は、画像メモリ328に記憶され、そこからディスプレイ150上に表示されうる。メモリ中の画像には、ユーザ制御に応答的なグラフィック発生器330によって発生された、画像と共に表示されるべきグラフィックスが重ね合わされる。個々の画像又は画像シーケンスは、画像ループ捕捉中にシネメモリ(cine memory)326に記憶されうる。   The echo signal generated by the scanner 310 is coupled to a digital display subsystem 320 that processes the echo signal for display in the desired image format. Echo signal is an image line processor capable of sampling the echo signal, splicing the segment of the beam into a complete line signal, and averaging the line signal for improved signal-to-noise ratio or flow persistence Processed by H.322. The image lines are converted to the desired image format by a scan converter 324 that performs Rθ conversion as is known in the art. The image can be stored in the image memory 328 and displayed on the display 150 therefrom. The image in memory is overlaid with graphics to be displayed with the image, generated by a graphics generator 330 responsive to user control. Individual images or image sequences may be stored in cine memory 326 during image loop acquisition.

リアルタイムの体積撮像のために、表示サブシステム320はまた、ディスプレイ150上に表示されるリアルタイムの三次元画像のレンダリングのために画像ラインプロセッサ322から画像ラインを受信する3D画像レンダリングプロセッサ162を含む。   For real-time volume imaging, the display subsystem 320 also includes a 3D image rendering processor 162 that receives image lines from the image line processor 322 for rendering real-time three-dimensional images displayed on the display 150.

本発明の原理に従って、以下、バイプレーン(biplane)画像と称される2つの画像がリアルタイムでプローブによって捕捉され、横に並べた表示フォーマットで表示される。2Dアレイ500は、送信されるビーム及び受信されるビームをアレイの前方で任意の方向及び任意の傾きで操縦する能力を有するため、図2A及び2B中のアレイ500に対する画像平面510、512の向きによって示されるように、バイプレーン画像の平面はアレイに対して及び互いに対して任意の向きを有することができる。しかしながら、望ましい実施例では、2つの画像平面はアレイ500の中心で交差し、平面をアレイトランスデューサから「エッジ・オン」で見た図5B中に平面L及びRで示されるようにアレイの側面に対して直交する。以下に示す例では、画像フォーマットは扇形(セクタ)画像フォーマットであり、画像ラインは近距離音場頂点から出発する。しかしながら、リニア又は操縦リニア走査フォーマットもまた使用されうる。   In accordance with the principles of the present invention, two images, hereinafter referred to as biplane images, are captured by the probe in real time and displayed in a side-by-side display format. The orientation of the image planes 510, 512 relative to the array 500 in FIGS. 2A and 2B because the 2D array 500 has the ability to steer transmitted and received beams in any direction and with any tilt in front of the array. As shown by, the planes of the biplane image can have any orientation with respect to the array and with respect to each other. However, in the preferred embodiment, the two image planes intersect at the center of the array 500 and are on the sides of the array as shown by planes L and R in FIG. 5B when viewed from the array transducer “edge on”. It is orthogonal to. In the example shown below, the image format is a sector image format, and the image line starts from the apex of the near field. However, linear or steering linear scan formats can also be used.

2つの画像平面上のバイプレーン画像は、図2Aの夫々の画像平面上のビーム504及び505の捕捉によって示される各画像のビームを送信及び受信することによって捕捉される。種々の捕捉シーケンスが行われうる。1つの画像の全ての走査ラインが捕捉され、その後に他の画像の全ての走査ラインが捕捉されうる。あるいは、2つの画像のラインの捕捉は時間的に交互であり得る。例えば、1つの画像の1番目のラインが捕捉され、その後に他の画像の1番目のラインが捕捉されうる。この後、各画像の2番目のラインが捕捉され、次に各画像の3番目のラインが捕捉されること等が行われる。このことは、ラインの組合せの問い合わせの間の間隔が長くされうるため、流れの速度が低いドップラー画像の場合に有利であり得る。また、有利には、2つの平面の交差におけるラインが連続して捕捉されることとなり、画像の交差において速く動いている組織が2つの画像中で異なって見えることを防止する。ラインは、画像中でのそれらの空間的な進行とともに、又は画像の別々の部分から順次に捕捉されうる。例えば、4つの縁のラインがまず捕捉され続いて平面の交差の周りの4つの中央ラインが捕捉され、続いて交差へ向かう方向及び離れる方向に交互に進行しうる。   Biplane images on the two image planes are captured by transmitting and receiving beams for each image as indicated by the capture of beams 504 and 505 on the respective image planes of FIG. 2A. Various acquisition sequences can be performed. All scan lines of one image can be captured, followed by all scan lines of another image. Alternatively, the capture of the lines of the two images can be alternating in time. For example, the first line of one image can be captured followed by the first line of another image. Thereafter, the second line of each image is captured, and then the third line of each image is captured. This can be advantageous in the case of Doppler images with low flow speeds, since the interval between line combination queries can be increased. Also advantageously, the lines at the intersection of the two planes will be captured in succession, preventing fast moving tissue at the intersection of the images from appearing differently in the two images. Lines can be captured with their spatial progression in the image or sequentially from separate parts of the image. For example, four edge lines may be captured first, followed by four central lines around the plane intersection, and then proceed alternately toward and away from the intersection.

両方の画像の全てのラインがスキャナ310によって受信され、表示サブシステム320へ転送されると、スキャナは制御ライン340を通じて表示サブシステムへ「EK」信号を送信し、表示サブシステムに対して現在の表示フレームのための全てのラインが表示のために送信されたことを知らせる。すると、表示サブシステムは、表示のために画像ラインを処理する。以下説明するバイプレーンフォーマットでは、一つの画像は表示画面の一つの側に表示されるために処理され、フォーマットされ、マップされ、他の画像は、表示画面の他の側に表示されるために処理され、フォーマットされ、マップされる。画像が処理された後、表示サブシステムはスキャナへ「FRQ」信号を返し、表示サブシステムが処理のために他の画像フレームを要求していることをスキャナに知らせる。2つの横に並べられた画像の完全な画面表示の上に画像用のグラフィックスが重ね合わされ、ディスプレイ150上に表示される。表示サブシステムは、他のEK信号の終端の受信によって示される2つの画像の他の走査の完了を待ち、このとき、他のリアルタイム表示フレームの処理及び表示が再び行われる。   Once all lines of both images have been received by the scanner 310 and transferred to the display subsystem 320, the scanner sends an “EK” signal to the display subsystem via the control line 340 to the display subsystem. Signals that all lines for the display frame have been sent for display. The display subsystem then processes the image lines for display. In the biplane format described below, one image is processed to be displayed on one side of the display screen, formatted and mapped, and the other image is displayed on the other side of the display screen. Processed, formatted and mapped. After the image is processed, the display subsystem returns a “FRQ” signal to the scanner to inform the scanner that the display subsystem is requesting another image frame for processing. The graphics for the image are superimposed on the full screen display of the two side-by-side images and displayed on the display 150. The display subsystem waits for the completion of another scan of the two images indicated by the receipt of the end of another EK signal, at which time another real-time display frame is processed and displayed again.

また、各画像がEK信号で終了し、夫々がEK信号で集合しFRQ信号で応答される両方のバイプレーン画像の送信及び受信は、2画像表示フレームが表示サブシステムによって生成される前に行われる。   Also, transmission and reception of both biplane images, each image ending with an EK signal, each assembled with an EK signal and responding with an FRQ signal, is performed before the two-image display frame is generated by the display subsystem. Is called.

画像は、図4中に画像L及びRによって、また、図7中にシステムディスプレイの写真によってグラフィックに示すように横に並べて表示される。望ましい実施例では、画像平面の向きは2つの選択モード「回転(rotate)」又は「傾斜(tilt)」のうちの1つによって選択される。望ましい実施例では、一つの画像の向き、即ち図4中の左画像は、トランスデューサアレイに対する関係においては固定である。L画像は、図2Bに示すようなアレイの中心を通って延びるアレイの平面に対して直交する面上にある。右画像Rの平面は画像Lの平面に対してユーザ制御によって回転又は傾斜されうる。回転モードでは、2つの画像はセクタ撮像中は共通の中心線を常に共用し、右画像Rの平面は例えばトラックボール又はノブといったユーザ制御部を操作することによって回転されうる。右の画像は、左の参照画像と同一平面であるところから90°の向きへ回転され、再び同一平面へと回転されうる。ユーザ制御部を操作すること、又は、画像の左から右への反転により、360°全体の回転が可能である。傾斜モードでは、右画像Rの中心は常に参照画像と交差するが、扇形が2つの画像の共通の頂点から振れるかのように参照画像の異なるラインと交差するよう傾斜されうる。   The images are displayed side by side as shown graphically by images L and R in FIG. 4 and by a picture of the system display in FIG. In the preferred embodiment, the orientation of the image plane is selected by one of two selection modes “rotate” or “tilt”. In the preferred embodiment, the orientation of one image, i.e. the left image in FIG. 4, is fixed in relation to the transducer array. The L image is on a plane orthogonal to the plane of the array extending through the center of the array as shown in FIG. 2B. The plane of the right image R can be rotated or tilted with respect to the plane of the image L by user control. In the rotation mode, the two images always share a common centerline during sector imaging, and the plane of the right image R can be rotated by manipulating a user control, such as a trackball or knob. The right image can be rotated 90 ° from the same plane as the left reference image and can be rotated again to the same plane. It is possible to rotate the entire 360 ° by operating the user control unit or by inverting the image from left to right. In tilt mode, the center of the right image R always intersects the reference image, but can be tilted to intersect different lines of the reference image as if the sector swings from the common vertex of the two images.

望ましい実施例では、プローブ110上は、画像の所与の側を識別するマーカを有する。一般的に、このマーカは、プローブケースの1つの側の物理的な突起又は色である。医師は、このマーカを使用して、プローブの向きをディスプレイ上の画像の向きと関連付ける。一般的に、図4中のドット402によって示されるように、表示画面上にマーカを表示することは一般的である。医師は、一般的には、画像が常に医師の好む向きで表示されるよう、プローブマーカを同じ位置にしてプローブを持つ。本発明の更なる面によれば、第2の画像Rもまた向きマーカ404と共に示される。回転モードでは、走査が開始されたときに2つの画像が同じ平面を撮像していることがあり、この場合、マーカは空間的に整列している。その場合、医師は、右画像平面を共通の開始向きから回転させうる。構築された実施例では、2つのバイプレーン画像の初期条件は、2つが整列され、共通の中心線に沿って傾斜されておらず、図7に示すように互いに対して90°回転されていることである。   In the preferred embodiment, the probe 110 has a marker that identifies a given side of the image. Generally, this marker is a physical protrusion or color on one side of the probe case. The physician uses this marker to associate the orientation of the probe with the orientation of the image on the display. In general, it is common to display a marker on the display screen, as indicated by the dots 402 in FIG. The doctor generally holds the probe with the probe marker in the same position so that the image is always displayed in the orientation preferred by the doctor. According to a further aspect of the invention, a second image R is also shown with an orientation marker 404. In the rotation mode, the two images may be capturing the same plane when scanning is initiated, in which case the markers are spatially aligned. In that case, the physician can rotate the right image plane from a common starting orientation. In the constructed embodiment, the initial conditions for the two biplane images are two aligned, not tilted along a common centerline, and rotated 90 ° relative to each other as shown in FIG. That is.

本発明の更なる面によれば、アイコン400は2つの画像平面の相対的な向きをグラフィックに示すためにバイプレーン表示上に表示されている。図4のアイコン400は、トランスデューサアレイからの画像平面を示し、扇形Rの底部が回転しうる空間をグラフィックに表わす円410を有する。ドット406は、左参照画像Lのドット402に対応し、参照画像の平面が、マーカを画像の右側にして円410を横切って水平の向きであることを示す。アイコンのライン412は、右画像Rが、画像の右側において右画像マーカ408(ドット404に対応)と同じ向きであることを示す。   According to a further aspect of the invention, the icon 400 is displayed on a biplane display to graphically show the relative orientation of the two image planes. The icon 400 in FIG. 4 shows an image plane from the transducer array and has a circle 410 that graphically represents the space in which the bottom of the sector R can rotate. A dot 406 corresponds to the dot 402 of the left reference image L, and indicates that the plane of the reference image has a horizontal orientation across the circle 410 with the marker at the right side of the image. Icon line 412 indicates that right image R is in the same orientation as right image marker 408 (corresponding to dot 404) on the right side of the image.

図5A乃至5Dは、右画像が回転されるにつれてアイコン400がどのように変化するかを示す図である。右画像が基準画像野平面から30°回転されると、アイコン400は図5Aに示すように現れ、ライン412及びドット408は右画像の平面が30度回転したことを表わす。数字30もまたアイコンの下に示されている。右画像平面は更に180°回転されえ、その場合、ライン412及びマーカドット408は図5Bに示すように現れる。アイコンの下の数字は210に変わっており、参照画像平面に対して210°の向きであることを示す。或いは、望ましい実施例では、超音波システムのユーザインタフェースは「右画像反転」制御を含む。この制御が作動されると、右画像はすぐに180°横方向に反転し、アイコンは図5Aに示すものから図5Bに示すものへと切り替わる。   5A to 5D are diagrams showing how the icon 400 changes as the right image is rotated. When the right image is rotated 30 ° from the reference image field plane, icon 400 appears as shown in FIG. 5A, and line 412 and dot 408 indicate that the plane of the right image has been rotated 30 degrees. The number 30 is also shown below the icon. The right image plane can be further rotated 180 °, in which case the line 412 and the marker dot 408 appear as shown in FIG. 5B. The number below the icon has changed to 210, indicating that it is oriented 210 ° with respect to the reference image plane. Alternatively, in a preferred embodiment, the user interface of the ultrasound system includes a “right image flip” control. When this control is activated, the right image immediately flips 180 ° laterally and the icon switches from that shown in FIG. 5A to that shown in FIG. 5B.

同様に、望ましい実施例は、左画像を横方向に反転する「左画像反転」制御を含む。図5Cは、参照画像が反転されたときのアイコンを示し、この場合、マーカドット406はアイコンの左側にある。図5C中、右画像は線412と画像の下の数字で示されるように参照画像の元の(反転していない)位置から210度の向きである。図5D中、参照画像は、右画像を左参照画像の元の位置から30°の向きとして反転されている。   Similarly, the preferred embodiment includes a “left image inversion” control that inverts the left image horizontally. FIG. 5C shows the icon when the reference image is inverted, in which case the marker dot 406 is on the left side of the icon. In FIG. 5C, the right image is oriented 210 degrees from the original (non-inverted) position of the reference image as indicated by the line 412 and the number below the image. In FIG. 5D, the reference image is inverted with the right image as the direction of 30 ° from the original position of the left reference image.

バイプレーン画像とアイコンを共通に表示することの利点は、表示画面上の画像が保存されるとき、超音波技術者による更なる努力なしにアイコンもまた保存されることである。医師により画像が後に調べられるとき、2つの画像平面の向きはディスプレイ上に示されるか、画面のプリント中に示される。画面表示は、ハードコピーとして又は電子的に保存されえ、同じバイプレーン画像の向きで再び患者を走査することが可能となるよう後に検索され、参照されうる。   The advantage of displaying the biplane image and the icon in common is that when the image on the display screen is saved, the icon is also saved without further effort by the ultrasound technician. When the image is later examined by the physician, the orientation of the two image planes is shown on the display or during screen printing. The screen display can be saved as a hard copy or electronically and later retrieved and referenced so that the patient can be scanned again with the same biplane image orientation.

アイコン400が、0°乃至180°に対応する回転的な円410の部分と、アイコンの下に表示される数字の181°乃至359°に対応する部分をグラフィックに示すことが所望である。これは、円410の下半分及び上半分に対する視覚的に区別可能なグラフィックスを用いることによって行われうる。例えば、円410の下半分は、上半分よりも明るいか又は太い線で表示されてもよく、又は上半分が実線で描かれているのに対して点線又は破線で描かれてもよい。或いは、下半分及び上半分は、右の平面Rの回転的な角度の変化に従って数字の色を変化させて、例えば青や緑といった異なる色とされうる。   It is desirable for the icon 400 to graphically show the portion of the rotating circle 410 corresponding to 0 ° to 180 ° and the portion corresponding to the numbers 181 ° to 359 ° displayed below the icon. This can be done by using visually distinguishable graphics for the lower and upper half of the circle 410. For example, the lower half of the circle 410 may be displayed with a lighter or thicker line than the upper half, or may be drawn with a dotted or dashed line, whereas the upper half is drawn with a solid line. Alternatively, the lower half and the upper half may be different colors, such as blue and green, by changing the color of the numbers according to the rotational angle change of the right plane R.

図6は、「傾斜」モードで動作するときの表示画面を示す図である。このモードでは、左画像Lの平面はまたトランスデューサアレイの平面に対して固定であり、右画像Rはあたかも2つの画像の共通の頂点から振れるように参照画像の一方の側から他方の側へ傾斜されうる。構築された実施例では、2つの平面は横の(回転の)空間的は次元では互いに対して常に90°に向いている。望ましい実施例では、右扇形画像Rの中心線は参照画像と交差するが、ユーザによって選択された左扇形の線で交差することが望ましい。アイコン600は、2つの画像平面の相対的な向きを示す。アイコン600中、小さいグラフィックな扇形602は、左参照画像の固定の位置を表わす。カーソル線604は、側方から「エッジ・オン」で見たときの右画像を表わす。本例では、右画像平面は、2つの画像の中心線が整列される、0°の参照の向きである公称の向きから30°傾斜される。公称の(初期の)向きでは、カーソル線はアイコン600に対して垂直な向きである。   FIG. 6 is a diagram showing a display screen when operating in the “tilt” mode. In this mode, the plane of the left image L is also fixed with respect to the plane of the transducer array, and the right image R is tilted from one side of the reference image to the other so that it swings from the common vertex of the two images. Can be done. In the constructed embodiment, the two planes are always oriented at 90 ° relative to each other in lateral (rotational) spatial dimensions. In the preferred embodiment, the center line of the right sector image R intersects the reference image, but preferably intersects at the left sector line selected by the user. Icon 600 indicates the relative orientation of the two image planes. In the icon 600, a small graphic sector 602 represents a fixed position of the left reference image. A cursor line 604 represents a right image when viewed from the side with “EDGE ON”. In this example, the right image plane is tilted 30 ° from the nominal orientation, which is the 0 ° reference orientation, where the centerlines of the two images are aligned. In the nominal (initial) orientation, the cursor line is perpendicular to the icon 600.

アイコン600の代わりに、参照画像L上にカーソル線604が表示されうる。ユーザは、右平面Rの傾斜を変化させるためにユーザ制御を操作するか、右平面の傾斜を変化させるために画像Rのうちの一つの側から他の側へカーソル線をドラッグしうる。線以外のカーソル表示種別、例えばドット又はポインタもまた、カーソル604のために使用されうる。   Instead of the icon 600, a cursor line 604 may be displayed on the reference image L. The user can manipulate the user control to change the slope of the right plane R, or drag the cursor line from one side of the image R to the other side to change the slope of the right plane. Cursor display types other than lines, such as dots or pointers, can also be used for the cursor 604.

傾斜モードは、梗塞の縦方向の調査を行うのに特に有用である。患者の心臓撮像により、乳頭筋の先端の近傍で異常な心壁の動きが明らかとなったとする。従来の2D撮像では、医師は、先ず心臓の長軸視で乳頭筋の画像を捕捉し、次に短軸視で梗塞の位置を撮像するために90度に亘ってプローブを回転させることによって、梗塞した壁を撮像しようとする。しかしながら、プローブ(従って画像平面)が正確に回転されていなければ、医師は梗塞の位置を見逃しうる。バイプレーン傾斜モードでは、医師は乳頭筋が長軸視で参照画像に示されるまでプローブを動かし、次に長軸参照画像中の乳頭筋の先端を指すか重なり合うようカーソルライン(604)を傾斜し、それにより梗塞した位置を短軸視で傾斜した右画像Rの中に見えるようにする。医師が心臓壁の同じ部分を短軸視で長期的調査で3ヶ月又は6ヶ月後に見ようとするとき、左画像中で長軸視で乳頭筋を撮像し、同じ傾斜で傾斜カーソル604を指し、右画像中で短軸視で梗塞した領域を見る処理は正確に繰り返すことができ、従って長期的調査の診断効果を改善することができる。   Tilt mode is particularly useful for conducting longitudinal investigations of infarctions. Assume that imaging of the patient's heart reveals abnormal heart wall motion near the tip of the papillary muscle. In conventional 2D imaging, the doctor first captures an image of the papillary muscles in the long axis view of the heart and then rotates the probe through 90 degrees to image the infarct position in the short axis view, Try to image the infarcted wall. However, if the probe (and hence the image plane) is not rotated correctly, the physician can miss the location of the infarct. In biplane tilt mode, the doctor moves the probe until the papillary muscle is shown in the reference image in the long axis view, and then tilts the cursor line (604) to point to or overlap the papillary muscle tip in the long axis reference image. Thus, the infarcted position is made visible in the right image R tilted in the short axis view. When the doctor wants to see the same part of the heart wall in the short axis view after 3 or 6 months in a long-term study, the papillary muscle is imaged in the left image in the long axis view, pointing to the tilt cursor 604 with the same tilt The process of looking at the infarcted area in the right image in the short axis view can be accurately repeated, thus improving the diagnostic effect of the long-term investigation.

図7は、回転モードでの2つのバイプレーン画像を示す図である。画面の中心の2つの画像の間のアイコンは、右画像平面が左参照画像平面との整列から90度回転されたことを示す。マーカのドットは、アイコン中で、及び2つの扇形画像の頂点の右側ではっきりと見える。心臓調査の完全性のために、バイプレーン画像の下にEKGトレースもまた示される。   FIG. 7 is a diagram illustrating two biplane images in the rotation mode. An icon between the two images in the center of the screen indicates that the right image plane has been rotated 90 degrees from alignment with the left reference image plane. The marker dot is clearly visible in the icon and to the right of the vertices of the two fan images. An EKG trace is also shown below the biplane image for completeness of the cardiac study.

本発明の利点は、体積領域の2つの平面のみが撮像されているため、2つの画像の捕捉は十分に迅速に行うことができ、2つの画像はかなり高い表示フレームレートのリアルタイムの超音波画像でありうることである。更なる利点は、超音波システムは、従来の二次元撮像システムであればよいことである。図3に示すように、二へ面撮像のための表示サブシステムは従来の二次元画像処理サブシステムでありえ、このことは、本発明によるバイプレーン撮像が現時点において医師の手に入る二次元超音波システムで行われうることを意味する。図3のスキャナ及び表示サブシステムは、図7に示すバイプレーン画像を生成するために特別な3D能力を有する必要はない。   The advantage of the present invention is that since only two planes of the volume region are imaged, the two images can be captured sufficiently quickly and the two images are real-time ultrasound images with a fairly high display frame rate. It can be. A further advantage is that the ultrasound system may be a conventional two-dimensional imaging system. As shown in FIG. 3, the display subsystem for two-plane imaging can be a conventional two-dimensional image processing subsystem, which means that biplane imaging according to the present invention is more than two-dimensional that is currently available to the physician. It means that it can be done with sonic systems. The scanner and display subsystem of FIG. 3 need not have special 3D capabilities to generate the biplane image shown in FIG.

傾斜モードと回転モードは組み合わすことができ、互いに対して傾斜及び回転の両方がされているバイプレーン画像をユーザが見ることを可能とする。   Tilt mode and rotation mode can be combined, allowing the user to see biplane images that are both tilted and rotated relative to each other.

本発明の原理によって構築された超音波診断撮像システムを示す図である。1 is a diagram illustrating an ultrasonic diagnostic imaging system constructed in accordance with the principles of the present invention. 図1のシステムと共に二次元アレイトランスデューサを用いて作成された平面画像のリアルタイムの表示を示す図である。FIG. 2 shows a real-time display of a planar image created using a two-dimensional array transducer with the system of FIG. 図1のシステムと共に二次元アレイトランスデューサを用いて作成された平面画像のリアルタイムの表示を示す図である。FIG. 2 shows a real-time display of a planar image created using a two-dimensional array transducer with the system of FIG. 本発明の原理によって構築された超音波診断撮像システムの第2の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd Example of the ultrasonic diagnostic imaging system constructed | assembled by the principle of this invention. 「回転」モードで動作しているときのバイプレーンディスプレイを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a biplane display when operating in a “rotation” mode. ある画像平面の向きにおける図4の平面向きアイコンを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a plane orientation icon of FIG. 4 in a certain image plane orientation. 他の画像平面の向きにおける図4の平面向きアイコンを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a plane orientation icon of FIG. 4 in another image plane orientation. 他の画像平面の向きにおける図4の平面向きアイコンを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a plane orientation icon of FIG. 4 in another image plane orientation. 他の画像平面の向きにおける図4の平面向きアイコンを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a plane orientation icon of FIG. 4 in another image plane orientation. 「傾斜」モードで動作しているときのバイプレーンディスプレイを示す図である。FIG. 6 illustrates a biplane display when operating in “tilt” mode. 本発明の原理に従って回転モードで動作しているときの実際の超音波システムの写真である。2 is a photograph of an actual ultrasound system when operating in a rotational mode in accordance with the principles of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 超音波診断撮像システム
110 超音波プローブ
112 トランスデューサ
114 送信/受信(T/R)スイッチ
115 アナログ・ディジタル変換器
116 ビーム成形器
117 送信周波数制御
118 ディジタルフィルタ
119 ユーザインタフェース
120 中央制御器
128 コントラスト信号検出器
130 ドップラープロセッサ
140 ビデオプロセッサ
150 ディスプレイ
162 三次元画像レンダリングプロセッサ
164 三次元画像メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ultrasonic diagnostic imaging system 110 Ultrasonic probe 112 Transducer 114 Transmission / reception (T / R) switch 115 Analog to digital converter 116 Beam shaper 117 Transmission frequency control 118 Digital filter 119 User interface 120 Central controller 128 Contrast signal detection 130 Doppler processor 140 Video processor 150 Display 162 3D image rendering processor 164 3D image memory

Claims (22)

二次元アレイトランスデューサと、
前記アレイトランスデューサに結合され、受信したエコー信号をビーム成形するビーム成形器と、
前記アレイトランスデューサに結合され、第1の画像平面の第1組のライン群と第2の画像平面の第2組のライン群とを走査することによって、体積領域の2つの画像平面を走査するようトランスデューサを制御する制御器であり、前記第1組のライン群と前記第2組のライン群との間の時間間隔は可変である、制御器と、
前記ビーム成形器に結合され、共通のディスプレイ上に同時に示される2つの画像平面のリアルタイム画像を生成するディスプレイサブシステムと、
ユーザによる作動に応答し、前記制御器に結合され、前記2つの画像のうちの一方の平面の他方の画像の平面に対する向きを選択するユーザ制御部とを含
前記第1組のライン群及び前記第2組のライン群の捕捉は、或る数のエッジラインから開始され、前記2つの画像平面の交差部の周りの或る数の中央ラインが続けられ、その後、前記交差部へ向かう方向と離れる方向とが交互に進められる、
超音波診断撮像システム。
A two-dimensional array transducer;
A beam shaper coupled to the array transducer for beam shaping a received echo signal;
Coupled to the array transducer to scan two image planes of the volume region by scanning a first set of lines of a first image plane and a second set of lines of a second image plane. A controller for controlling a transducer, wherein a time interval between the first set of lines and the second set of lines is variable;
A display subsystem coupled to the beam shaper for generating a real-time image of two image planes simultaneously shown on a common display;
In response to actuation by the user, coupled to the controller, seen including a user control for selecting the orientation for the one of the other image planes of the plane of said two images,
Acquisition of the first set of lines and the second set of lines begins with a number of edge lines, followed by a number of center lines around the intersection of the two image planes, Thereafter, a direction toward the intersection and a direction away from the intersection are alternately advanced.
Ultrasound diagnostic imaging system.
前記制御器は、2つの交差する走査平面を走査するよう前記トランスデューサを制御する走査平面制御器を含み、前記ユーザ制御部は、前記走査平面のうちの一方の他方に対する回転的な向きを選択する、請求項1記載の超音波診断撮像システム。   The controller includes a scan plane controller that controls the transducer to scan two intersecting scan planes, and the user control selects a rotational orientation relative to the other of the scan planes. The ultrasonic diagnostic imaging system according to claim 1. 前記走査平面のうちの一方は、前記トランスデューサアレイの平面に対して固定の回転的な向きとされ、前記他方の走査平面の回転的な向きは前記ユーザ制御部に応答的である、請求項2記載の超音波診断撮像システム。   3. One of the scanning planes has a fixed rotational orientation relative to the plane of the transducer array, and the rotational orientation of the other scanning plane is responsive to the user controller. The described ultrasonic diagnostic imaging system. いずれの走査平面も前記トランスデューサアレイの平面に対して直交する、請求項3記載の超音波診断撮像システム。   The ultrasound diagnostic imaging system of claim 3, wherein any scan plane is orthogonal to the plane of the transducer array. 前記制御器は、2つの交差する走査平面を走査するよう前記トランスデューサを制御する走査平面制御器を含み、前記ユーザ制御部は、前記走査平面のうちの一方の他方に対する角度的な向きを選択する、請求項1記載の超音波診断撮像システム。   The controller includes a scan plane controller that controls the transducer to scan two intersecting scan planes, and the user control selects an angular orientation relative to one of the other scan planes. The ultrasonic diagnostic imaging system according to claim 1. 前記走査平面のうちの一方は、前記トランスデューサアレイの平面に対して固定の角度的な向きとされ、前記他方の走査平面の角度的な向きは前記ユーザ制御部に応答的である、請求項5記載の超音波診断撮像システム。   6. One of the scanning planes has a fixed angular orientation relative to the plane of the transducer array, and the angular orientation of the other scanning plane is responsive to the user control. The described ultrasonic diagnostic imaging system. 前記トランスデューサアレイの平面に対して固定の角度的な向きとされた走査平面は前記トランスデューサアレイの平面に対して直交する、請求項6記載の超音波診断撮像システム。   The ultrasound diagnostic imaging system of claim 6, wherein a scan plane oriented at a fixed angular orientation relative to the plane of the transducer array is orthogonal to the plane of the transducer array. リアルタイムの走査速度で体積領域の第1及び第2の画像平面を走査するよう操作される二次元アレイトランスデューサと、
前記アレイトランスデューサに結合され、受信したエコー信号をビーム成形するビーム成形器と、
第1の画像平面の第1組のライン群と第2の画像平面の第2組のライン群とを走査することによって、第1及び第2の画像平面を走査するようトランスデューサを制御する制御器であり、前記第1組のライン群と前記第2組のライン群との間の時間間隔は可変である、制御器と、
前記ビーム成形器に結合され、夫々が第1及び第2の画像平面の画像を含む二次元画像表示フレームをリアルタイムの表示速度で生成するよう、受信したエコー信号に応答的である二次元ディスプレイサブシステムと、
前記二次元画像表示フレームをリアルタイム画像として表示するディスプレイとを含
前記第1組のライン群及び前記第2組のライン群の捕捉は、或る数のエッジラインから開始され、前記第1の画像平面と前記第2の画像平面との交差部の周りの或る数の中央ラインが続けられ、その後、前記交差部へ向かう方向と離れる方向とが交互に進められる、
超音波診断撮像システム。
A two-dimensional array transducer operated to scan the first and second image planes of the volume region at a real-time scanning speed;
A beam shaper coupled to the array transducer for beam shaping a received echo signal;
A controller for controlling the transducer to scan the first and second image planes by scanning a first set of lines in the first image plane and a second set of lines in the second image plane. A controller, wherein a time interval between the first set of lines and the second set of lines is variable;
A two-dimensional display subcoupled to the beam shaper and responsive to the received echo signal, each generating a two-dimensional image display frame including images of the first and second image planes at a real-time display speed. System,
Look including a display for displaying the two-dimensional image display frame as a real-time image,
The capturing of the first set of lines and the second set of lines begins with a number of edge lines and is around the intersection of the first image plane and the second image plane. A number of central lines are continued, and then the direction toward and away from the intersection is advanced alternately,
Ultrasound diagnostic imaging system.
前記二次元アレイトランスデューサは、まず第1の完全な画像の走査ラインを捕捉するよう前記第1の画像平面を走査し、次に第2の完全な画像の走査ラインを捕捉するよう前記第2の画像平面を走査するよう操作される、請求項8記載の超音波診断撮像システム。   The two-dimensional array transducer first scans the first image plane to capture a first complete image scan line, and then captures a second complete image scan line. The ultrasound diagnostic imaging system of claim 8, wherein the system is operated to scan an image plane. 前記ディスプレイサブシステムは、まず画像表示フレームの一部を処理するために使用される前記第1の画像平面からの画像の全てのエコー信号を受信し、
前記ディスプレイサブシステムは、前記画像表示フレームの残る部分を処理するために使用される前記第2の画像平面からの画像の全てのエコー信号を受信する、請求項9記載の超音波診断撮像システム。
The display subsystem first receives all echo signals of the image from the first image plane used to process a portion of the image display frame;
The ultrasound diagnostic imaging system of claim 9, wherein the display subsystem receives all echo signals of an image from the second image plane used to process the remaining portion of the image display frame.
前記二次元アレイトランスデューサは、前記第1の画像平面からの完全な画像の全ての走査ラインよりも少ない走査ラインと、前記第2の画像平面からの完全な画像の全ての走査ラインよりも少ない走査ラインとを、時間的に交互に、両方の画像平面から完全な画像が得られるまで交互に捕捉するよう操作される、請求項8記載の超音波診断撮像システム。   The two-dimensional array transducer has fewer scan lines than all scan lines of the complete image from the first image plane and less scan than all scan lines of the complete image from the second image plane. 9. The ultrasound diagnostic imaging system of claim 8, wherein the system is operated to capture lines alternately in time until a complete image is obtained from both image planes. 前記二次元アレイトランスデューサに結合され、前記第1及び第2の画像平面の互いに対する相対的な空間的な向きを選択するユーザ制御部を更に含む、請求項8記載の超音波診断撮像システム。   The ultrasound diagnostic imaging system of claim 8, further comprising a user control coupled to the two-dimensional array transducer to select a relative spatial orientation of the first and second image planes relative to each other. 二次元アレイトランスデューサを用いてリアルタイムで、第1の画像平面の第1組のライン群と第2の画像平面の第2組のライン群とを走査することによって、体積領域の2つの空間的に方向付けられた画像平面を走査する走査段階であり、前記第1組のライン群と前記第2組のライン群との間の時間間隔は可変である、走査段階と、
前記2つの画像平面の画像がリアルタイムで同時に表示されるリアルタイム画像を生成する段階と、
走査されている画像平面の相対的な空間的な向きを変化させる段階と、
前記2つの画像平面が新しい相対的な空間的な向きでリアルタイムで同時に表示されるリアルタイム画像を生成する段階とを含
前記第1組のライン群及び前記第2組のライン群の捕捉は、或る数のエッジラインから開始され、前記2つの画像平面の交差部の周りの或る数の中央ラインが続けられ、その後、前記交差部へ向かう方向と離れる方向とが交互に進められる、
バイプレーン超音波画像を生成する方法。
By scanning a first set of lines in the first image plane and a second set of lines in the second image plane in real time using a two-dimensional array transducer, A scanning step of scanning an oriented image plane, wherein a time interval between the first set of lines and the second set of lines is variable; and
Generating a real-time image in which images of the two image planes are displayed simultaneously in real time;
Changing the relative spatial orientation of the image plane being scanned;
See containing and generating a real-time image the two image planes are displayed simultaneously in real time in a new relative spatial orientation,
Acquisition of the first set of lines and the second set of lines begins with a number of edge lines, followed by a number of center lines around the intersection of the two image planes, Thereafter, a direction toward the intersection and a direction away from the intersection are alternately advanced.
A method of generating a biplane ultrasound image.
前記画像平面の相対的な空間的な向きを変化させる段階は、前記アレイトランスデューサの平面に対する前記画像平面のうちの一方の向きを維持する段階を更に含む、請求項13記載の方法。   14. The method of claim 13, wherein changing the relative spatial orientation of the image plane further comprises maintaining the orientation of one of the image planes relative to the plane of the array transducer. 前記走査段階は、線で交差する2つの画像平面を走査する段階を更に含み、
前記変化させる段階は、前記画像平面のうちの少なくとも1つの前記線の回りの回転的な向きを変化させる段階を更に含む、請求項13記載の方法。
Said scanning step further comprises scanning two image planes intersecting by a line;
The method of claim 13, wherein the changing further comprises changing a rotational orientation about the line of at least one of the image planes.
前記走査段階は、線で交差する2つの画像平面を走査する段階を更に含み、
前記変化させる段階は、前記画像平面のうちの少なくとも1つに対する前記線の位置を変化させる段階を更に含む、請求項13記載の方法。
Said scanning step further comprises scanning two image planes intersecting by a line;
The method of claim 13, wherein the changing further comprises changing a position of the line with respect to at least one of the image planes.
前記第1組のライン群及び前記第2組のライン群は、画像の別々の部分から順次に捕捉される、請求項1記載の超音波診断撮像システム。   The ultrasound diagnostic imaging system of claim 1, wherein the first set of lines and the second set of lines are captured sequentially from separate portions of the image. 前記ディスプレイサブシステムは更に、前記2つの画像平面のうちの一方の他方に対する回転又は傾斜を指し示すアイコン及び数字を生成し、該アイコン及び数字が前記2つの画像平面の画像とともに保存される、請求項1記載の超音波診断撮像システム。   The display subsystem further generates icons and numbers indicating rotation or tilt relative to one of the two image planes, and the icons and numbers are stored with the images of the two image planes. The ultrasonic diagnostic imaging system according to 1. 前記第1組のライン群及び前記第2組のライン群は、画像の別々の部分から順次に捕捉される、請求項8記載の超音波診断撮像システム。   The ultrasound diagnostic imaging system of claim 8, wherein the first set of lines and the second set of lines are captured sequentially from separate portions of the image. 前記ディスプレイサブシステムは更に、前記第1及び第2の画像平面のうちの一方の他方に対する回転又は傾斜を指し示すアイコン及び数字を生成し、該アイコン及び数字が前記第1及び第2の画像平面の画像とともに保存される、請求項8記載の超音波診断撮像システム。   The display subsystem further generates icons and numbers indicating rotation or tilt with respect to the other of the first and second image planes, the icons and numbers being in the first and second image planes. The ultrasonic diagnostic imaging system according to claim 8, which is stored together with an image. 前記第1組のライン群及び前記第2組のライン群は、画像の別々の部分から順次に捕捉される、請求項13記載の方法。   The method of claim 13, wherein the first set of lines and the second set of lines are captured sequentially from separate portions of the image. 前記リアルタイム画像を生成する段階は更に、前記2つの画像平面のうちの一方の他方に対する回転又は傾斜を指し示すアイコン及び数字を生成することと、該アイコン及び数字を前記2つの画像平面の画像とともに保存することとを含む、請求項13記載の方法。   The step of generating the real-time image further includes generating icons and numbers indicating rotation or tilt relative to one of the two image planes, and storing the icons and numbers together with the images of the two image planes. 14. The method of claim 13, comprising:
JP2003348348A 2002-10-10 2003-10-07 Biplane ultrasound imaging Expired - Lifetime JP4666899B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/269,170 US6669641B2 (en) 2000-08-17 2002-10-10 Method of and system for ultrasound imaging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004130134A JP2004130134A (en) 2004-04-30
JP4666899B2 true JP4666899B2 (en) 2011-04-06

Family

ID=32296817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003348348A Expired - Lifetime JP4666899B2 (en) 2002-10-10 2003-10-07 Biplane ultrasound imaging

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4666899B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006136375A (en) * 2004-11-10 2006-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ultrasonic diagnostic equipment
CN103037773B (en) * 2010-07-30 2016-08-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 The display of individual biplane image and output
WO2012014125A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Automated sweep and export of 2d ultrasound images of 3d volumes
JP5998250B1 (en) * 2015-05-28 2016-09-28 株式会社日立製作所 Ultrasonic diagnostic equipment
JP6780976B2 (en) * 2016-07-26 2020-11-04 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
JP2018068698A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 セイコーエプソン株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus
EP3585269B1 (en) * 2017-02-22 2021-07-28 Koninklijke Philips N.V. Remotely controlled ultrasonic imaging system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0388508U (en) * 1989-12-27 1991-09-10
JPH04126137A (en) * 1990-09-17 1992-04-27 Aloka Co Ltd Ultrasonic doppler diagnostic device
JPH0556971A (en) * 1991-08-30 1993-03-09 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic device
JPH05103779A (en) * 1991-10-15 1993-04-27 Toshiba Corp Biplane ultrasonic diagnostic device
JP2000135217A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Toshiba Corp Three-dimensional ultrasonograph
US6443896B1 (en) * 2000-08-17 2002-09-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for creating multiplanar ultrasonic images of a three dimensional object

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0388508U (en) * 1989-12-27 1991-09-10
JPH04126137A (en) * 1990-09-17 1992-04-27 Aloka Co Ltd Ultrasonic doppler diagnostic device
JPH0556971A (en) * 1991-08-30 1993-03-09 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic device
JPH05103779A (en) * 1991-10-15 1993-04-27 Toshiba Corp Biplane ultrasonic diagnostic device
JP2000135217A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Toshiba Corp Three-dimensional ultrasonograph
US6443896B1 (en) * 2000-08-17 2002-09-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for creating multiplanar ultrasonic images of a three dimensional object

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004130134A (en) 2004-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4541146B2 (en) Biplane ultrasound imaging using icons indicating the orientation of the correlation plane
JP4473729B2 (en) Biplane ultrasound rendering process by acquiring time interleaved data
US6755788B2 (en) Image orientation display for a three dimensional ultrasonic imaging system
US6443896B1 (en) Method for creating multiplanar ultrasonic images of a three dimensional object
US6669641B2 (en) Method of and system for ultrasound imaging
JP5432426B2 (en) Ultrasound system
JP3878343B2 (en) 3D ultrasonic diagnostic equipment
JP4969985B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus
JP5899212B2 (en) Display and export of individual biplane images
CN104981208A (en) Ultrasonic diagnostic device and control program
JP4666899B2 (en) Biplane ultrasound imaging
RU2577938C2 (en) Automated scanning and export of two-dimensional ultrasonic images of three-dimensional volumes
WO2003001240A1 (en) Ultrasonic diagnostic system for selectively developing ultrasound diagnostic data
JP2000157540A (en) Projection image display method, device therefor and ultrasonic image pickup device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061005

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091124

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100223

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100524

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100720

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101019

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101214

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4666899

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term