JP4699062B2 - Ultrasonic device - Google Patents
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Description
被検体の診断又は治療すべき目的部位が現れる超音波像を撮像する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for imaging an ultrasonic image in which a target site to be diagnosed or treated of a subject appears.
被検体の診断又は治療すべき目的部位が現れる超音波像を撮像する超音波装置として、被検体との間で超音波を送受する超音波探触子に駆動信号を供給し、超音波探触子から出力される受信信号に基づき超音波像を再構成して表示画面に表示するものが知られている。 As an ultrasonic device that captures an ultrasonic image in which a target site to be diagnosed or treated of a subject appears, a drive signal is supplied to an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from the subject, and the ultrasonic probe An apparatus that reconstructs an ultrasonic image based on a reception signal output from a child and displays it on a display screen is known.
この超音波装置では、超音波探触子の位置や傾きを調整して超音波探触子の走査面を移動させることにより、診断又は治療すべき目的部位(以下、目的部位と適宜総称する)を走査面に合わせると、表示画面の超音波像に目的部位が現れる。 In this ultrasonic apparatus, by adjusting the position and inclination of the ultrasonic probe and moving the scanning surface of the ultrasonic probe, the target site to be diagnosed or treated (hereinafter collectively referred to as the target site as appropriate). Is aligned with the scanning plane, the target site appears in the ultrasonic image on the display screen.
このような超音波装置においては、走査面などの位置データが必要な場合は、例えば、超音波探触子に位置センサを取り付けるとともに、ベッド等に磁気発生ソースを配設する。位置センサで検出した磁気信号を解析することにより、超音波探触子の位置や傾きを求めることが行われる(例えば、特許文献1参照)。 In such an ultrasonic apparatus, when position data such as a scanning plane is necessary, for example, a position sensor is attached to the ultrasonic probe and a magnetism generation source is disposed on a bed or the like. By analyzing the magnetic signal detected by the position sensor, the position and inclination of the ultrasonic probe are obtained (see, for example, Patent Document 1).
ところで、特許文献1を含めた従前の方式では、超音波像に目的部位を描出させるに際し、表示画面の超音波像を目視しながら、手動で超音波探触子の位置や傾きを経験則に頼って調整することになる。例えば、治療効果を判定する場合や胎児をモニタリングする場合など、所定の目的部位を繰り返して超音波像に再現する必要がある場合、撮像日や操作者が異なると、撮像の度に超音波探触子を手探りで調整する作業が繰り返される。このような作業は、操作者の経験や技量に左右されるため、操作者の異同によっては診断効率や検査精度が悪くなる場合がある。 By the way, in the conventional method including Patent Document 1, when the target part is drawn on the ultrasonic image, the position and the inclination of the ultrasonic probe are manually determined based on an empirical rule while visually checking the ultrasonic image on the display screen. You will rely on it to make adjustments. For example, when it is necessary to repeat a predetermined target site to reproduce an ultrasound image, such as when determining the therapeutic effect or monitoring the fetus, if the imaging date or the operator is different, the ultrasound search The work of adjusting the tentacles by groping is repeated. Since such work depends on the experience and skill of the operator, the diagnostic efficiency and the inspection accuracy may deteriorate depending on the difference of the operator.
本発明の課題は、診断又は治療すべき目的部位を超音波像に現すのにより便利な超音波装置を実現することにある。 An object of the present invention is to realize an ultrasonic apparatus that is more convenient for showing a target site to be diagnosed or treated in an ultrasonic image.
上記課題を解決するため、本発明の超音波装置は、被検体との間で超音波を送受する超音波探触子と、超音波探触子に駆動信号を供給するとともに、超音波探触子から出力される受信信号を処理する送受信部と、送受信部から出力される受信信号に基づいて超音波像を再構成する画像処理部と、超音波像を表示する表示部とを備え、診断又は治療すべき目的部位の位置データと超音波探触子の走査面の位置データとに基づき、走査面に対応した走査範囲画像と走査面を目的部位の位置に誘導する誘導画像とを表示部の表示画面に描出させる手段を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an ultrasonic apparatus of the present invention includes an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject, a drive signal to the ultrasonic probe, and an ultrasonic probe. A diagnosis unit including a transmission / reception unit that processes a reception signal output from the child, an image processing unit that reconstructs an ultrasonic image based on the reception signal output from the transmission / reception unit, and a display unit that displays the ultrasonic image; Alternatively, based on the position data of the target portion to be treated and the position data of the scanning surface of the ultrasonic probe, a display unit displays a scanning range image corresponding to the scanning surface and a guidance image for guiding the scanning surface to the position of the target portion. It has a means to draw on the display screen.
すなわち、目的部位と走査面の位置データを同じ座標系に対応させて保持することにより、表示画像は、走査範囲画像と誘導画像が同じ座標系、いわば同じ空間上で同時に描出されたものになる。このような表示画像を参照することにより、目的部位と走査面との相対位置関係を視覚的に把握できる。したがって、表示画面を参照して超音波探触子の位置や傾きを調整することにより、その走査面を目的部位の位置に合わせることが容易になる。その結果、超音波像に目的部位を現す作業が簡単になるため、診断効率や検査精度を向上できる。 In other words, by maintaining the position data of the target portion and the scanning plane in correspondence with the same coordinate system, the display image is the same as the scanning range image and the guide image drawn simultaneously in the same coordinate system, that is, the same space. . By referring to such a display image, it is possible to visually grasp the relative positional relationship between the target site and the scanning plane. Therefore, by adjusting the position and inclination of the ultrasonic probe with reference to the display screen, it becomes easy to match the scanning surface with the position of the target part. As a result, the task of showing the target site in the ultrasound image is simplified, so that diagnostic efficiency and inspection accuracy can be improved.
ここでの走査範囲画像は、画像処理部で構成される超音波像をマッピングしたものでもよいし、表示形態の便宜上、超音波探触子の走査面に対応したモデル像でもよい。 The scanning range image here may be a mapping of an ultrasound image formed by the image processing unit, or may be a model image corresponding to the scanning surface of the ultrasound probe for the convenience of the display form.
この場合において、描出手段については、走査面と目的部位との位置データに基づき算定される走査面から目的部位に至るまでの距離及び方向を示す画像を誘導画像として描出できる。これによれば、誘導画像は、超音波像に目的部位を現すための超音波探触子の目標位置や目標傾きを客観的かつ定量的に現すガイド指標になる。したがって、誘導画像を参照して超音波探触子の位置や傾きを調整することにより、超音波像に目的部位を現す作業がより的確かつ簡単になる。 In this case, the rendering means can render an image indicating the distance and direction from the scanning plane to the target site calculated based on the position data between the scanning plane and the target site as a guide image. According to this, the guidance image becomes a guide index that objectively and quantitatively represents the target position and target inclination of the ultrasonic probe for showing the target portion in the ultrasonic image. Therefore, by adjusting the position and inclination of the ultrasonic probe with reference to the guidance image, the work of showing the target site in the ultrasonic image becomes more accurate and simple.
また、描出手段については、走査範囲画像、誘導画像の少なくとも一方を三次元表示座標に合わせて表示できる。これにより、目的部位と走査面との相対位置関係を立体的に把握できる。さらに三次元表示の誘導画像を参照することにより、実際の被検体に則して超音波探触子を調整できるため、超音波像に目的部位を現す作業がより一層的確かつ簡単になる。 As for the drawing means, at least one of the scanning range image and the guide image can be displayed in accordance with the three-dimensional display coordinates. Thereby, the relative positional relationship between the target portion and the scanning plane can be grasped three-dimensionally. Furthermore, since the ultrasonic probe can be adjusted in accordance with the actual subject by referring to the guidance image displayed in three dimensions, the operation of showing the target portion in the ultrasonic image becomes even more accurate and simple.
また、描出手段については、三次元表示座標に設定される一又は二以上の表示平面に走査範囲画像、誘導画像の少なくとも一方を投影して表示できる。例えば、三次元直交座標上でX−Y断面、Y−Z断面、X−Z断面の3つの表示平面を設定すると、各表示平面に走査面の投影像を表示できるとともに、誘導画像のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向のそれぞれの成分の投影像を表示できる。これによれば、目的部位と走査面との相対位置関係を複数の方向から多面的に把握しつつ、超音波探触子の目標位置や目標傾きを複数の方向から確認できるため、超音波探触子の調整作業が容易になる。 The rendering means can project and display at least one of a scanning range image and a guide image on one or more display planes set to three-dimensional display coordinates. For example, when three display planes of an XY cross section, a YZ cross section, and an XZ cross section are set on a three-dimensional orthogonal coordinate, a projection image of the scanning plane can be displayed on each display plane, and the X axis of the guide image can be displayed. A projected image of each component in the direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction can be displayed. According to this, since the target position and target inclination of the ultrasonic probe can be confirmed from a plurality of directions while grasping the relative positional relationship between the target site and the scanning surface from a plurality of directions in a multifaceted manner, Tactile adjustment work becomes easy.
また、上記の目的部位の位置データについては、超音波撮像装置、X線CT撮像装置、磁気共鳴撮像装置(MRI)、陽電子放射断層撮像装置(PET)の少なくとも1つを用いて予め決めることができる。 In addition, the position data of the target portion is determined in advance using at least one of an ultrasonic imaging apparatus, an X-ray CT imaging apparatus, a magnetic resonance imaging apparatus (MRI), and a positron emission tomography apparatus (PET). it can.
本発明によれば、診断又は治療すべき目的部位を超音波像に現すのにより便利な超音波装置を実現できる。例えば、操作者の異同にかかわらず、超音波像に目的部位を迅速かつ的確に現す作業が簡単になる。 According to the present invention, it is possible to realize an ultrasonic device that is more convenient for showing a target site to be diagnosed or treated in an ultrasonic image. For example, regardless of the operator, the task of quickly and accurately showing the target site in the ultrasonic image is simplified.
本発明を適用した超音波装置の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、超音波探触子の走査面に対応する走査範囲画像と、診断または治療すべき目的部位に前記走査面を誘導する画像とを同時に表示する一例である。図1は、本実施形態の超音波装置の構成を示すブロック図である。図2は、図1の超音波装置の表示形態の一例を示す図である。 An embodiment of an ultrasonic apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. The present embodiment is an example in which a scanning range image corresponding to the scanning surface of the ultrasound probe and an image for guiding the scanning surface to a target site to be diagnosed or treated are displayed simultaneously. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic apparatus of this embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a display form of the ultrasonic apparatus of FIG.
図1に示すように、超音波装置は、被検体との間で超音波を送受する超音波探触子10(以下、探触子10という)と、探触子10に駆動信号を供給するとともに、探触子10から出力される受信信号を処理する送受信部12と、送受信部12から出力される受信信号に基づいて超音波像を再構成する画像処理部14と、超音波像を表示する表示部16とを備えている。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic apparatus supplies an ultrasonic probe 10 (hereinafter referred to as a probe 10) that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject, and a drive signal to the probe 10. In addition, a transmission /
ここで本発明に係る超音波装置は、図1及び図2に示すように、診断又は治療すべき目的部位(以下、目的部位と適宜総称する)の位置データと探触子10の走査面の位置データとに基づき、探触子10の走査範囲に対応した走査範囲画像23と前記走査面を前記目的部位の位置に誘導する誘導画像40とを表示部16の表示画面に描出させる手段としての画像合成部18を有する。より具体的には、探触子10の走査面と目的部位との位置データに基づき算定される走査面から目的部位に至るまでの距離及び方向を示す操作経路画像50や走査範囲画像23を含む誘導画像40を生成して画像合成部18に出力する誘導画像作成部20を有する。ここでの走査範囲画像23は、画像処理部14で構成される超音波像をマッピングしたものでもよいし、表示形態の便宜上、探触子10の走査面に対応するモデル像でもよい。なお、モデル像として表示するときは、画像処理部14で構成される超音波像を他の表示領域に表示する。
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic apparatus according to the present invention includes position data of a target site to be diagnosed or treated (hereinafter collectively referred to as a target site as appropriate) and a scanning plane of the probe 10. Based on the position data, a
より詳細に超音波装置について説明する。探触子10は、振動子が一次元に配列されている。各振動子は、駆動信号を超音波に変換して被検体に送波するとともに、被検体から発生した反射エコーを受波して受信信号に変換する。このような各振動子から送波される超音波により超音波ビームが形成される。超音波ビームは撮像走査線に対応し、複数の走査線により走査面が形成される。なお、診断用の周波数を有する超音波を送受する診断用振動子と、治療用の周波数を有する超音波を送波する治療用振動子とを並べて、あるいは重ねて配列してもよい。また、探触子10のケースは、走査方向を示す突起が形成されている。 The ultrasonic apparatus will be described in more detail. The probe 10 has transducers arranged one-dimensionally. Each transducer converts a drive signal into an ultrasonic wave and transmits it to the subject, and receives a reflected echo generated from the subject and converts it into a received signal. An ultrasonic beam is formed by the ultrasonic waves transmitted from each transducer. The ultrasonic beam corresponds to the imaging scanning line, and a scanning surface is formed by a plurality of scanning lines. Note that a diagnostic transducer that transmits and receives an ultrasonic wave having a diagnostic frequency and a therapeutic transducer that transmits an ultrasonic wave having a therapeutic frequency may be arranged side by side or superimposed. Further, the case of the probe 10 is formed with a projection indicating the scanning direction.
探触子10に位置センサ22が取り付けられている。位置センサ22は、ベッドなどに取り付けられるソースから発生する例えば磁気信号を検知する磁気センサを有する端末である。位置センサ22は、信号の検出結果を探触子10の位置データとして位置情報収集部24に出力する。位置情報収集部24は、位置センサ22から収集した位置データを位置情報解析部26に出力する。なお、探触子10の位置データを取得する手段として位置センサ22を取り付けた例を説明したが、磁気信号を検知することに代えて光信号を検知するものでもよいし、振動子が二次元配列されたフェイズドアレイ型探触子を用いてもよい。要は、探触子10の位置データ(例えば、走査面の三次元位置データ)を取得できればよい。
A position sensor 22 is attached to the probe 10. The position sensor 22 is a terminal having a magnetic sensor that detects, for example, a magnetic signal generated from a source attached to a bed or the like. The position sensor 22 outputs the signal detection result to the position
位置情報解析部26は、位置情報収集部24から出力される位置データに基づき、探触子10の位置情報を解析する。より具体的には、位置情報解析部26は、位置情報収集部24から出力される位置データに基づき探触子10の位置や傾きを求める。求めた探触子10の位置や傾きと、振動子群の配列方向や配列間隔とに基づき走査面の位置データを算出する。算出した走査面の位置データを画像処理部14および誘導画像作成部20に出力する。
The position
送受信部12は、探触子10の振動子を駆動する例えばパルス信号を送信する送信機能と、探触子10から出力される受信信号を処理する受信機能を有する。受信機能は、探触子10から出力される受信信号に対し、増幅処理、整相加算処理、Log圧縮などを施して超音波データを収集する機能である。
The transmission /
画像処理部14は、送受信部12から出力される受信信号に基づき超音波像(例えば、Bモード像、Mモード像)を再構成する。より具体的には、画像処理部14は、送受信部12から出力される受信信号に対してフィルタ処理や走査変換処理などを施す。また位置情報解析部26から出力される探触子10の位置情報に基づき、表示座標(例えば、三次元直交座標)上に信号を表示するための変換行列式を算定する。変換行列式に従って、先に処理した信号を変換して超音波像を再構成する。ここでの超音波像は、探触子10の走査面に対応する被検体の部位が現されたものである。例えば、探触子10の位置や傾きを調整して走査面を変えると、画像処理部14は、変更された現在の走査面に対応する部位が現された超音波像を再構成して画像合成部18に出力する。
The
誘導画像作成部20は、位置情報解析部26から出力された走査面の位置データと目的部位の位置データとに基づいて、探触子10の走査範囲に対応した走査範囲画像23と前記走査面を前記目的部位に誘導する誘導画像40を生成する。例えば、探触子10の走査面と目的部位との位置データに基づき算定される走査面から目的部位に至るまでの距離及び方向を示す操作経路画像50や走査範囲画像23を含む誘導画像40を生成して画像合成部18に出力する。より具体的には、誘導画像作成部20は、矢印の形態を有するベクトル画像を操作経路画像50として作成する。矢印の長さは、走査面から目的部位に至るまでの距離に対応し、矢印の向きは、走査面から目的部位に至るまでの方向に対応する。また、目的部位の位置データに基づき、目的部位の位置に対応した例えば円形画像を目的部位画像21として作成する。ただし、表示形態としては、様々なものを適用できる。
The guide
ここでの目的部位の位置データについては、超音波撮像装置、X線CT撮像装置、磁気共鳴撮像装置(MRI)、陽電子放射断層撮像装置(PET)などにより予め取得される。取得された位置データは、誘導画像作成部20に接続された外部パーソナルコンピュータ28に保持してもよいし、誘導画像作成部20に保持してもよい。また、本実施形態の超音波装置により被検体を撮像する際に、撮像された超音波像を参照してキーボードやマウスなどで目的部位を指定することにより、目的部位の位置の位置データを取得してもよい。取得する目的部位の位置データは、複数であってもよい。本形態の目的部位の位置データは、探触子10の走査面の位置データと座標系が合わせられている。例えば、被検体の剣状突起や肋骨などの特徴部位、あるいは被検体が横たわるベッドの角などを基準点として互いの座標系が対応付けられている。
The position data of the target part here is acquired in advance by an ultrasonic imaging apparatus, an X-ray CT imaging apparatus, a magnetic resonance imaging apparatus (MRI), a positron emission tomography apparatus (PET), or the like. The acquired position data may be held in the external
画像合成部18は、画像処理部14から出力された超音波像と、誘導画像作成部20から出力された誘導画像40とを合成する。より具体的には、画像合成部18は、同じ表示座標系で、画像処理部14から出力された超音波像と、走査範囲画像23、操作経路画像50とを合成して表示部16に出力する。表示部16は、画像合成部18から出力された合成画像を表示画面に表示するディスプレイを有する。
The
このように構成される超音波装置の動作について説明する。まず、被検体の例えば体表に探触子10を接触させる。探触子10に送受信部12から駆動信号を供給すると、探触子10から超音波が被検体に送波される。被検体から発生する反射エコーは、探触子10により受波されることによって受信信号に変換される。探触子10から出力する受信信号は、送受信部12により処理される。処理された受信信号は、画像処理部14に出力される。
The operation of the ultrasonic apparatus configured as described above will be described. First, the probe 10 is brought into contact with, for example, the body surface of the subject. When a driving signal is supplied from the transmitter /
一方、ソースから発生する磁気信号は、位置センサ22により検出される。検出結果は、位置情報収集部24により取得される。取得された検出結果に基づき、位置情報解析部26により探触子10の位置情報が解析される。解析された位置情報は、画像処理部14と誘導画像作成部20に出力される。
On the other hand, the magnetic signal generated from the source is detected by the position sensor 22. The detection result is acquired by the position
送受信部12から出力された受信信号は、位置情報解析部26から出力された位置情報に基づき、画像処理部14により超音波像として再構成される。再構成された超音波像は、画像合成部18に出力される。また、位置情報解析部26から誘導画像作成部20に入力した位置情報と、外部PC28から読み出した目的部位の位置データとに基づき、誘導画像作成部20により誘導画像40が作成される。作成された誘導画像40は、画像合成部18に出力される。
The reception signal output from the transmission /
画像処理部14から出力された超音波像と、誘導画像作成部20から出力された誘導画像40は、画像合成部18により合成される。合成された画像は、表示部16の表示画面に表示される。表示画面を参照しながら、探触子10の位置や傾きを調整して走査面に目的部位を合わせると、超音波像に目的部位が描出される。描出された目的部位に対して診断又は治療が行われる。
The ultrasonic image output from the
図2は、表示部16に表示される誘導画像40の一例である。なお、図2に示す目的部位画像21は表示部16に実際に表示されない仮想画像である。本実施形態では、探触子10の位置、走査方向と目的部位の位置関係を明確にするために、目的部画像21が表示されるものとして説明をする。
FIG. 2 is an example of the
図2に示すように、表示部16は、探触子10の目標位置や目標傾きを示す誘導画像40と、誘導画像40と同時に目的部位画像21とを表示している。ここでの誘導画像40と目的部位画像21は、同じ座標上に表示されている。
As shown in FIG. 2, the
誘導画像40は、誘導画像作成部20により作成されたものであり、探触子10の走査面に対応した走査範囲画像23と、探触子10の走査方向を示す探触子マーク46と、走査面から目的部位に至るまでの距離及び方向を示すガイド画像としての操作経路画像50とを有する。また、目的部位画像21は、目的部位の位置データに対応する目的部位座標43を有する。ここでの目的部位座標43は、外部パーソナルコンピュータ28又は誘導画像作成部20に保持された目標部位の位置データに対応する。
The
ここでの走査範囲画像23については、画像処理部14で構成される超音波像をマッピングしたものでもよいし、表示形態の便宜上、探触子10の走査面に対応するモデル像でもよい。モデル像として表示するときは、被検体の部位が現れる超音波像を他の表示領域に表示すればよい。この走査範囲画像23に目的部位描画位置48が設定されている。ここでの目的部位描画位置48は、目的部位を描出させる位置であり、操作者によって適宜設定される。また、探触子マーク46は、探触子10の突起の方向に対応している。なお、本例の走査範囲画像23は、平行な2つの円弧を有する扇形に形成されており、探触子マーク46は、走査範囲画像23の狭小側つまり探触子10側に表示されているが、この形態に限るものではない。
The
操作経路画像50は、目的部位描画位置48を起点とする矢印である。その矢印の長さは、目的部位描画位置48から目的部位座標43に至るまでの距離に対応し、矢印の方向は、目的部位描画位置48から目的部位座標43に向かう方向に対応している。このような操作経路画像50は、目的部位描画位置48から目的部位座標43に至るまでの距離又は方向の変化に対応して、矢印の長さ又は方向が変わる。また、目的部位描画位置48から目的部位座標43に至るまでの距離に応じて矢印の太さや色彩を変えてもよい。例えば、目的部位描画位置48から目的部位座標43に至るまでの距離が小さい場合、操作経路画像50の矢印を細く表示し、あるいは青色に表示する。逆に距離が大きい場合は、矢印を太く表示し、あるいは赤色に表示する。さらに、ブザーやスピーカなどの発音手段を配設し、目的部位描画位置48から目的部位座標43に至るまでの距離が小さい場合、発音間隔を小さくしてもよい。逆に距離が大きい場合は、発音間隔を大きくしてもよい。要するに、操作経路画像50の形態については、操作者の使い勝手に応じて臨機応変に変更できる。
The
上述したとおり、本実施形態によれば、表示部16に表示される画像は、図2に示すように、走査範囲画像23と誘導画像40(例えば操作経路画像50)が同じ座標系、いわば同じ空間上に同時に描出されたものになる。換言すると、目的部位と走査面は、同一座標上での位置データを保持して表示画面に同時に表示される。このような表示画面を参照することにより、目的部位と走査面との相対位置関係を視覚的に把握できる。したがって、表示画面を参照して探触子10の位置や傾きを調整することにより、その走査面を目的部位の位置に合わせることが容易になる。その結果、超音波像に目的部位を現す作業が簡単になるため、診断効率や検査精度を向上できる。
As described above, according to the present embodiment, the image displayed on the
また、X線CT撮像装置、磁気共鳴撮像装置(MRI)、陽電子放射断層撮像装置(PET)などの他のモダリティを用いて事前に目的部位の位置データを取得できる。この場合でも、本実施形態によれば、その目的部位を超音波像に描出させるための探触子10の位置や傾きを客観的かつ定量的に決めることができるため、操作者の異同にかかわらず、目的部位の画像を繰り返して描出させる作業が容易になる。 Further, the position data of the target site can be acquired in advance using other modalities such as an X-ray CT imaging apparatus, a magnetic resonance imaging apparatus (MRI), and a positron emission tomography imaging apparatus (PET). Even in this case, according to the present embodiment, the position and the inclination of the probe 10 for rendering the target site in an ultrasonic image can be determined objectively and quantitatively. Therefore, the work of repeatedly drawing the image of the target portion is facilitated.
また、図2の操作経路画像50は、超音波像に目的部位を現すための探触子10の目標位置や目標傾きを客観的かつ定量的に現すガイド指標になる。したがって、操作経路画像50を参照して探触子10の位置や傾きを調整することにより、超音波像に目的部位を現す作業がより的確かつ簡単になる。
Further, the
ここで操作経路画像50の算定方法について図2を参照して補足説明する。図2に示すように、目的部位描画位置48を三次元表示座標49の原点とし、探触子10の走査面が三次元表示座標のX−Y面に合わせて走査範囲画像23として表示されたものとする。このときのZ軸は探触子10の走査面に直交する。
Here, a supplementary description will be given of a method of calculating the
目的部位描画位置48をS1とし、その座標を数1式のように表す。また、目的部位座標43をD1とし、その座標を数2式のように表す。ここで数1式及び数2式を4行4列の行例で表すと、目的部位描画位置48の座標は数3式のように表され、目的部位座標43の座標は数4式のように表される。数3式から数4式への変換行列を行列式M1とすると、S1、D1、M1は、数6式のように表される。すなわち、目的部位描画位置48から目的部位座標43に至るまでの距離及び方向を示すベクトルは、数7式の行列式M1によって表される。よって、行列式M1は、数7式により算定される。具体的には、ベクトルの大きさを|M1|として算定し、方向を
として算定する。このような行列式M1を用いることにより、目的部位描画位置48から目的部位座標43に至るまで距離を反映したパラーメタKは、数8式のように表される。数8式のkは、任意の係数である。この係数kを表示サイズに比例して自動的に変化させて操作経路画像50の矢印の長さとすることにより、目的部位描画位置48から目的部位座標43に至るまで距離を反映させることができる。
The target
Calculated as By using such a determinant M 1 , the parameter K reflecting the distance from the target
(数1式)
(数2式)
(Formula 1)
(Equation 2)
(数3式)
(数4式)
(Formula 3)
(Formula 4)
(数5式)
(数6式)
(Formula 5)
(Formula 6)
(数7式)
(数8式)
(Formula 7)
(Formula 8)
図3ないし図7を参照して、表示部16の表示画面に表示される他の表示形態を説明する。なお、図1又は図2に相互に対応する箇所は同一符号を付して説明を省略する。
With reference to FIG. 3 thru | or FIG. 7, the other display form displayed on the display screen of the
図3は、第一の表示形態の例を示す図である。図3に示すように、表示部16の表示画面に三次元同時表示画像52が表示されている。三次元同時表示画像52は、目的部位画像21、走査範囲画像23、探触子マーク46、目的部位描画位置48、操作経路画像50のそれぞれが三次元表示座標49に合わせて同時に表示されたものである。ここでの三次元表示座標49は、位置センサ22を基準とした三次元直交座標系に対応する。このような三次元同時表示画像52は、図1の誘導画像作成部20により作成される。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a first display form. As shown in FIG. 3, a three-dimensional
三次元同時表示画像52が表示されることにより、目的部位と走査面との相対位置関係を立体的に把握できる。さらに三次元空間に表示された操作経路画像50を参照することにより、実際の被検体に則して探触子10の位置や傾きを調整できるため、超音波像に目的部位を現す作業がより一層的確かつ簡単になる。
By displaying the three-dimensional
図4及び図5は、第二の表示形態を示す図である。より具体的には、図4は、表示画像を作成するための概念を示し、図5は、表示形態を示している。図4に示すように、三次元表示座標49上に3つの平面54、56、58が設定される。ここでの平面54は、X−Y平面に平行な断面に対応し、平面56は、X−Z平面に平行な断面に対応し、平面58は、Y−Z面に平行な断面に対応している。このような各平面54、56、58に対して目的部位画像21、走査範囲画像23、操作経路画像50等を投影した画像が誘導画像作成部20により作成される。
4 and 5 are diagrams showing a second display form. More specifically, FIG. 4 shows a concept for creating a display image, and FIG. 5 shows a display form. As shown in FIG. 4, three
図5に示すように、平面54に対する投影像54aと、平面56に対する投影像56aと、平面58に対する投影像58aは、表示部16の表示画面に超音波像60と並べて同時に表示されている。ここでの超音波像60は、画像処理部14から出力される超音波像60であり、探触子10の現在の走査面に対応する画像である。
As shown in FIG. 5, the
投影像54aは、Z軸方向の走査範囲画像62と、Z軸方向の目的部位画像64と、三次元表示座標49上の平面54の位置を示す表示位置マーク66とが現されている。投影像56aは、Y軸方向の走査範囲画像68と、Y軸方向の目的部位画像70と、三次元表示座標49上の平面56の位置を示す表示位置マーク72とが現されている。投影像58aは、X軸方向の走査範囲画像74と、X軸方向の目的部位画像76と、三次元表示座標49上の平面58の位置を示す表示位置マーク78とが現されている。
The projected
投影像54a、56a、58aによれば、目的部位と走査面との相対位置関係を複数の方向から立体的に把握できるため、探触子10の位置や傾きを調整する作業がより一層簡単になる。さらに、投影像54a、56a、58aのそれぞれに、操作経路画像50の矢印のZ軸方向、Y軸方向、X軸方向の各成分を現してもよい。これにより、探触子10の目標位置や目標傾きを複数の方向から把握できる。ただし、互いに直交する平面54、56、58を設定する例を説明したが、この形態に限られない。例えば、三次元表示座標49上に一又は二以上の平面をキーボードなどで適宜設定すればよいし、表示位置マーク66、72、78をマウスなどで操作して表示平面の位置を任意に変更することもできる。
According to the projected
図6は、第三の表示形態を示す図である。図6に示すように、図2の誘導画像40と、図3の三次元同時表示画像52は、表示部16の表示画面に超音波像60に並べて同時に表示されている。ここでの超音波像60は、探触子10の現在の走査面に対応する画像であり、画像処理部14で構成されるものである。
FIG. 6 is a diagram showing a third display form. As shown in FIG. 6, the
これによれば、三次元同時表示画像52を参照して目的部位と走査面との相対位置関係を立体的に把握しつつ、誘導画像40を参照して探触子10の位置や傾きを調整できる。その結果、超音波像に目的部位を現す作業がより一層的確かつ簡単になる。
According to this, the position and inclination of the probe 10 are adjusted with reference to the
図7は、第四の表示形態を示す図である。図7は、図6の表示形態と基本的に同じであるが、誘導画像40及び三次元同時表示画像52の表示サイズを縮小して表示する点で、図6の場合と異なる。これにより、目的部位と走査範囲の相対位置や探触子10の目標位置や目標傾きを把握しつつ、超音波像60の表示範囲を確保できる。
FIG. 7 is a diagram showing a fourth display form. FIG. 7 is basically the same as the display form of FIG. 6, but differs from the case of FIG. 6 in that the display size of the
10 超音波探触子
12 送受信部
14 画像処理部
16 表示部
18 画像合成部
20 誘導画像作成部
21 目的部位画像
23 走査範囲画像
40 誘導画像
43 目的部位座標
48 目的部位描画位置
52 三次元同時表示画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (7)
診断又は治療すべき目的部位の位置データと前記超音波探触子の走査面の位置データとに基づき、前記走査面に対応した走査範囲画像と前記走査面を前記目的部位の位置に誘導する誘導画像とを前記表示部の表示画面に描出させる描出手段を有し、
前記誘導画像は、前記走査面から前記目的部位に至るまでの距離に対応して変化する操作経路画像を含むことを特徴とする超音波装置。 An ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from the subject; a transmission / reception unit that supplies drive signals to the ultrasonic probe and processes reception signals output from the ultrasonic probe; An image processing unit that configures an ultrasonic image based on a reception signal output from the transmission / reception unit, and a display unit that displays the ultrasonic image,
Based on the position data of the target portion to be diagnosed or treated and the position data of the scanning surface of the ultrasonic probe, a guide for guiding the scanning range image corresponding to the scanning surface and the scanning surface to the position of the target portion have a rendering means for rendering an image on a display screen of the display unit,
The ultrasonic apparatus according to claim 1, wherein the guidance image includes an operation path image that changes in accordance with a distance from the scanning surface to the target portion .
診断又は治療すべき目的部位の位置データと前記超音波探触子の走査面の位置データとに基づき、前記走査面に対応した走査範囲画像と前記走査面を前記目的部位の位置に誘導する誘導画像とを前記表示部の表示画面に描出させる描出手段を有し、 Based on the position data of the target portion to be diagnosed or treated and the position data of the scanning surface of the ultrasonic probe, a guide for guiding the scanning range image corresponding to the scanning surface and the scanning surface to the position of the target portion Drawing means for drawing an image on the display screen of the display unit;
前記誘導画像は、前記走査範囲画像に設定された目的部位描画位置から前記目的部位に至るまでの距離に対応して変化する操作経路画像を含むことを特徴とする超音波装置。 The ultrasonic apparatus according to claim 1, wherein the guide image includes an operation route image that changes in accordance with a distance from a target part drawing position set in the scanning range image to the target part.
前記発音手段は、前記走査面又は前記目的部位描画位置から前記目的部位に至るまでの距離に対応して、発音を変化させることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の超音波装置。 The ultrasound according to any one of claims 1 to 6, wherein the sound generation unit changes sound generation in accordance with a distance from the scanning plane or the target part drawing position to the target part. apparatus.
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