JP4704094B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasonic diagnostic equipment Download PDF

Info

Publication number
JP4704094B2
JP4704094B2 JP2005117334A JP2005117334A JP4704094B2 JP 4704094 B2 JP4704094 B2 JP 4704094B2 JP 2005117334 A JP2005117334 A JP 2005117334A JP 2005117334 A JP2005117334 A JP 2005117334A JP 4704094 B2 JP4704094 B2 JP 4704094B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coordinate system
subject
dimensional image
display
feature
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 - Fee Related
Application number
JP2005117334A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006288964A (en
Inventor
智仁 酒井
繁好 門倉
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.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2005117334A priority Critical patent/JP4704094B2/en
Publication of JP2006288964A publication Critical patent/JP2006288964A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4704094B2 publication Critical patent/JP4704094B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

本発明は、超音波診断装置、特に三次元画像を構築することができる超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus that can construct a three-dimensional image.

従来、三次元画像を表示する超音波診断装置としては、例えばボリュームレンダリング法に基づく三次元画像処理方法を備えた超音波診断装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法では、各超音波ビーム上に存在する個々のエコーデータをその時系列順に参照し、所定のボクセル演算を逐次実行して、超音波ビームごとに画素値が演算される。そして、そのような画素の集合として三次元画像が構築される。   Conventionally, as an ultrasonic diagnostic apparatus that displays a three-dimensional image, for example, an ultrasonic diagnostic apparatus that includes a three-dimensional image processing method based on a volume rendering method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this method, individual echo data existing on each ultrasonic beam is referred to in order of time series, and predetermined voxel calculation is sequentially executed to calculate a pixel value for each ultrasonic beam. Then, a three-dimensional image is constructed as such a set of pixels.

上記のような超音波診断装置は、上記画像処理を施すことにより、被検体の三次元画像を患者に提供する。
特開平10−33538号公報
The ultrasonic diagnostic apparatus as described above provides the patient with a three-dimensional image of the subject by performing the image processing.
JP-A-10-33538

しかしながら、上記従来の超音波診断装置では、構築される三次元画像が該超音波診断装置の座標系により決定されるため、患者や妊婦に被検体の画像を分かりやすく見せる際、もしくは、医師が特定部位の計測などを正確に行う際にユーザがトラックボールなどを用いて、操作し、被検体の座標系を適切に設定する必要があり、煩雑である上、時間を要するという問題がある。   However, in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, since the three-dimensional image to be constructed is determined by the coordinate system of the ultrasonic diagnostic apparatus, when the patient or pregnant woman can easily see the image of the subject, There is a problem that when a user performs measurement of a specific part accurately using a trackball or the like, the user needs to set the coordinate system of the subject appropriately, which is complicated and takes time.

本発明は、上記従来の問題を解決し、被検体の特徴を検出し、被検体座標系を算出することで設定された表示座標系において三次元画像を表示することができる超音波診断装置を提供することを目的とする。   The present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus that can solve the above-described conventional problems, detect a feature of a subject, and display a three-dimensional image in a display coordinate system set by calculating the subject coordinate system. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、被検体に超音波を送信するとともに反射された超音波を受信する送受信手段と、前記送受信手段が受信した信号を、音響線データに変換する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力である音響線データから三次元画像データを生成する三次元画像処理手段と、前記三次元画像データが形成する三次元画像の基準となる座標系を設定する基準座標系設定手段と、被検体の複数の所定部位に対して、被検体座標系の中心座標又は特定の軸座標を、前記被検体座標系を形成するための決定要素として登録する被検体座標系決定要素登録手段と、前記基準となる座標系における前記被検体の複数の所定部位の座標を検出し、前記検出された所定部位の座標を前記被検体座標系決定要素登録手段により登録された被検体座標系の中心座標又は特定の軸座標として決定する特徴検出手段と、前記特徴検出手段により決定された前記被検体座標系の中心座標及び特定の軸座標に基づいて被検体座標系を形成する被検体座標系決定手段と、前記被検体座標系の三次元画像データを所望の三次元画像を表示するための表示座標系の三次元画像データに変換するための変換情報を生成する座標変換手段と、三次元画像データを三次元画像として表示する表示手段とを備え、前記三次元画像処理手段は、前記変換情報に基づき前記基準となる座標系の三次元画像データを前記表示座標系の三次元画像データに変換し、前記表示手段は、変換された三次元画像データを三次元画像として表示することを特徴とする。この構成により、被検体の特徴を検出し、被検体座標系を算出することであらかじめ設定された表示座標系で三次元画像を形成することができる。 In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes a transmission / reception unit for transmitting an ultrasonic wave to a subject and receiving a reflected ultrasonic wave, and a signal received by the transmission / reception unit for acoustic line data. Signal processing means for converting to 3D, 3D image processing means for generating 3D image data from acoustic line data as an output of the signal processing means, and coordinates serving as a reference for the 3D image formed by the 3D image data a reference coordinate system setting means for setting the system to a plurality of predetermined region of the subject, the center coordinates or specific-axis coordinate of the object coordinate system, registered as determinant for forming the subject coordinate system wherein detecting a plurality of predetermined sites coordinates of the object, the detected coordinates the subject coordinate system determining element registration hands predetermined site in the subject coordinate system determining element registration unit, a coordinate system serving as the basis for A feature detection means for determining the center coordinate or certain axis coordinates of the object coordinate system is registered by the subject based on the center coordinates and the specific-axis coordinate of the subject coordinate system determined by said feature detecting means Object coordinate system determining means for forming a coordinate system, and conversion information for converting the 3D image data of the object coordinate system into 3D image data of a display coordinate system for displaying a desired 3D image A coordinate conversion unit for generating; and a display unit for displaying the three-dimensional image data as a three-dimensional image. The three-dimensional image processing unit converts the reference coordinate system three-dimensional image data based on the conversion information to the three-dimensional image data. The display unit converts the display coordinate system into three-dimensional image data, and the display unit displays the converted three-dimensional image data as a three-dimensional image. With this configuration, it is possible to form a three-dimensional image with a display coordinate system set in advance by detecting the characteristics of the subject and calculating the subject coordinate system.

また、前記特徴検出手段は、前記三次元画像データが形成する三次元画像と前記被検体の所定部位に対して設定されたパターン図形とのマッチングを行うことにより被検体の特徴を検出する構成にすることもできる。   Further, the feature detection means is configured to detect the feature of the subject by matching a three-dimensional image formed by the three-dimensional image data with a pattern figure set for a predetermined part of the subject. You can also

また、前記パターン図形を設定し、前記被検体の所定部位と前記パターン図形をマッチングさせる方法を設定する検出特徴設定手段備えた構成にすることもできる。この構成により検出すべき特徴を設定し、被検体座標系の決定要素を登録することができ、多様な被検体と診断手法に対応した柔軟な座標系を設定することができる。
In addition, a configuration may be provided that includes detection feature setting means for setting the pattern graphic and setting a method for matching a predetermined part of the subject with the pattern graphic. With this configuration, it is possible to set features to be detected, register the determination elements of the subject coordinate system, and set a flexible coordinate system corresponding to various subjects and diagnostic methods.

また、前記表示座標系を設定する表示座標系設定手段を備えた構成にすることもできる。この構成により、あらかじめ所望の表示座標系を設定することができ、診断状況に応じて即座に表示座標系を変更することができる。   In addition, a display coordinate system setting unit for setting the display coordinate system may be provided. With this configuration, a desired display coordinate system can be set in advance, and the display coordinate system can be immediately changed according to the diagnosis situation.

本発明によれば、被検体の特徴を検出し、被検体座標系を算出することで設定された表示座標系において三次元画像を表示することができる超音波診断装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ultrasonic diagnostic apparatus which can display a three-dimensional image in the display coordinate system set by detecting the characteristic of a subject and calculating a subject coordinate system can be provided.

以下、本発明の好適な実施の形態ついて、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図である。
(First embodiment)
First, the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment.

送受信部1(送受信手段)は、電気信号と超音波を相互に変換し、超音波の送受信を行う超音波探触子を有し、被検体を走査して受信信号を得、信号処理部2へ受信信号を送る。信号処理部2(信号処理手段)は、受信信号に増幅、検波などの処理を施し、音響線データを形成し、三次元画像処理部3へ画像データを送る。三次元画像処理部3(三次元画像処理手段)は、形成された複数の音響線データから三次元画像データを構築する。   The transmission / reception unit 1 (transmission / reception means) includes an ultrasonic probe that mutually converts electrical signals and ultrasonic waves and transmits / receives ultrasonic waves, scans a subject to obtain reception signals, and a signal processing unit 2 Send the received signal to. The signal processing unit 2 (signal processing means) performs processing such as amplification and detection on the received signal, forms acoustic line data, and sends the image data to the three-dimensional image processing unit 3. The three-dimensional image processing unit 3 (three-dimensional image processing means) constructs three-dimensional image data from a plurality of formed acoustic ray data.

特徴検出部4(特徴検出手段)は、構築された三次元画像データにおける被検体の特徴を検出する。特徴の検出方法は被検体の所定部位の三次元画像に対して、設定されたパターン形状をマッチングさせる。マッチングしたパターン形状が特徴として検出される。   The feature detection unit 4 (feature detection means) detects the feature of the subject in the constructed three-dimensional image data. The feature detection method matches a set pattern shape with a three-dimensional image of a predetermined part of a subject. The matched pattern shape is detected as a feature.

基準座標系設定部5(基準座標系設定手段)は、本超音波診断装置により決まる基準座標系を設定する。特徴検出部4は、基準座標系設定部5により設定された基準座標系と三次元画像処理部3からの三次元画像データに基づいて、検出した特徴から各検出座標を検出する。   The reference coordinate system setting unit 5 (reference coordinate system setting means) sets a reference coordinate system determined by the ultrasonic diagnostic apparatus. The feature detection unit 4 detects each detected coordinate from the detected feature based on the reference coordinate system set by the reference coordinate system setting unit 5 and the 3D image data from the 3D image processing unit 3.

被検体座標系決定部6(被検体座標系決定手段)は、特徴検出部4により検出された検出座標から被検体座標系を決定し、座標系変換部7(座標変換手段)へ被検体座標系の情報を供給する。   The subject coordinate system determination unit 6 (subject coordinate system determination unit) determines the subject coordinate system from the detected coordinates detected by the feature detection unit 4, and sends the subject coordinate system to the coordinate system conversion unit 7 (coordinate conversion unit). Supply system information.

座標系変換部7は、被検体座標系決定部6から被検体座標系の情報と、あらかじめ設定された表示座標系の情報に基づき、被検体座標系から表示座標系への変換情報を生成し、その変換情報を三次元画像処理部3へ送る。表示部8(表示手段)は、三次元画像処理部3において、基準座標系から表示座標系に変換された三次元画像データを画像として表示する。   The coordinate system conversion unit 7 generates conversion information from the subject coordinate system to the display coordinate system based on the information on the subject coordinate system from the subject coordinate system determination unit 6 and information on the display coordinate system set in advance. The conversion information is sent to the three-dimensional image processing unit 3. The display unit 8 (display unit) displays the 3D image data converted from the reference coordinate system to the display coordinate system in the 3D image processing unit 3 as an image.

次に、以上のような構成の本実施の形態に係る超音波診断装置の動作について図2を参照しながら説明する。図2は、本実施の形態に係る超音波診断装置の動作を示す流れ図である。   Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment.

送受信部1は、被検体により反射された超音波を受信信号へ変換する。信号処理部2は、変換された受信信号を信号処理する。三次元画像処理部3は、信号処理が施された受信信号に対してボリュームレンダリング処理等を行い、三次元画像を構築する(ステップS101)。次に、被検体座標系が決定されているか否かを判定する(ステップS102)。被検体座標系が決定されている場合には、座標系変換部7は被検体座標系から表示座標系への変換情報を生成する(ステップS105)。   The transmission / reception unit 1 converts the ultrasonic wave reflected by the subject into a reception signal. The signal processing unit 2 performs signal processing on the converted reception signal. The three-dimensional image processing unit 3 performs volume rendering processing or the like on the received signal that has been subjected to signal processing, and constructs a three-dimensional image (step S101). Next, it is determined whether or not the subject coordinate system has been determined (step S102). If the subject coordinate system is determined, the coordinate system conversion unit 7 generates conversion information from the subject coordinate system to the display coordinate system (step S105).

ステップS102において、被検体座標系が決定されていない場合には、特徴検出部4は構築された三次元画像から被検体の特徴を検出する(ステップS103)。特徴の検出方法は、三次元画像に対して設定されたパターン形状をマッチングさせることにより行われ、マッチングした形状が特徴となる。検出された特徴に基づいて、被検体座標系決定部6は、被検体座標系を決定する(ステップS104)。次に、座標系変換部7は、被検体座標系から表示座標系への変換情報を作成する(ステップS105)。三次元画像処理部3は、作成された変換情報に基づいて基準座標系における三次元画像データを表示座標系における三次元画像データに変換する(ステップS106)。表示部8は変換された三次元画像データを三次元画像として表示する(ステップS107)。   If the subject coordinate system is not determined in step S102, the feature detection unit 4 detects the feature of the subject from the constructed three-dimensional image (step S103). The feature detection method is performed by matching a pattern shape set to a three-dimensional image, and the matched shape becomes a feature. Based on the detected feature, the subject coordinate system determination unit 6 determines the subject coordinate system (step S104). Next, the coordinate system conversion unit 7 creates conversion information from the subject coordinate system to the display coordinate system (step S105). The three-dimensional image processing unit 3 converts the three-dimensional image data in the reference coordinate system into the three-dimensional image data in the display coordinate system based on the created conversion information (step S106). The display unit 8 displays the converted 3D image data as a 3D image (step S107).

以上のように、被検体の特徴を検出し、被検体座標系を算出することであらかじめ設定された表示座標系において三次元画像を表示することができる。   As described above, it is possible to display a three-dimensional image in a preset display coordinate system by detecting the characteristics of the subject and calculating the subject coordinate system.

(第2の実施の形態)
まず、本発明の第2の実施の形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。
(Second Embodiment)
First, the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.

図3は、本実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図である。本実施の形態の超音波診断装置は、第1の実施の形態に係る超音波診断装置に対して、入力部9、検出特徴設定部10および被検体座標系決定要素登録部11が追加され、特徴検出部4bには第1の特徴検出器12a、第2の特徴検出器12b、第3の特徴検出器12cが配置されている点が異なる。第1の実施の形態に係る超音波診断装置と同様の構成要素は同一の符号を用いて説明を省略する。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has an input unit 9, a detection feature setting unit 10, and a subject coordinate system determination element registration unit 11 added to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. The feature detector 4b is different in that a first feature detector 12a, a second feature detector 12b, and a third feature detector 12c are arranged. The same components as those in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第1〜第3の特徴検出器12a、12b、12cは、被検体の三次元画像から設定されたパターン形状を用いて被検体の特徴を検出する。入力部9は、例えばマウス、キーボードを有し、後述する各種設定を行うために用いられる。検出特徴設定部10(検出特徴設定手段)は、検出対象を設定する機能と、検出対象とパターン形状をマッチングさせるマッチング評価方法を設定する機能を有する。なお、検出対象とパターン形状とマッチング評価方法が未登録の場合は、それぞれデフォルト値とする。   The first to third feature detectors 12a, 12b, and 12c detect the feature of the subject using the pattern shape set from the three-dimensional image of the subject. The input unit 9 includes, for example, a mouse and a keyboard, and is used for performing various settings described later. The detection feature setting unit 10 (detection feature setting means) has a function of setting a detection target and a function of setting a matching evaluation method for matching the detection target and the pattern shape. If the detection target, the pattern shape, and the matching evaluation method are not registered, the default values are used.

また、検出特徴設定部10は、検出対象、パターン形状、マッチング評価方法などの検出特徴設定部10で設定された検出特徴設定情報を被検体座標系決定要素登録部11(被検体座標系決定要素登録手段)へ送る。被検体座標系決定要素登録部11は、特徴検出部4bが検出特徴設定情報に基づいて検出する特徴を被検体座標系の決定要素として登録し、検出特徴設定情報および登録情報を第1〜第3の特徴検出器12a、12b、12cに設定する機能を有する。   In addition, the detection feature setting unit 10 uses the detection feature setting information set by the detection feature setting unit 10 such as the detection target, pattern shape, and matching evaluation method as the subject coordinate system determination element registration unit 11 (subject coordinate system determination element). Registration means). The subject coordinate system determination element registration unit 11 registers a feature detected by the feature detection unit 4b based on the detected feature setting information as a determination element of the subject coordinate system, and the detection feature setting information and the registration information are first to first. 3 feature detectors 12a, 12b and 12c.

図4は、検出特徴設定部10および被検体座標系決定要素登録部11の入力インターフェースの一例を示す図である。画像表示部31は、被検体の三次元画像を表示する。検出対象選択部32は、検出特徴設定部10に被検体の特徴を検出する部位を設定するインターフェースである。パターン形状選択部33は、被検体の部位にマッチングさせるパターン形状を検出特徴設定部10に設定するインターフェースである。マッチング評価方法選択部34は、被検体の部位とパターン形状をマッチングさせる方法を検出特徴設定部10に設定するインターフェースである。検出座標選択部35は、マッチング形状から被検体座標を求めるために、被検体座標系決定要素登録部11に決定要素を登録するインターフェースである。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of input interfaces of the detection feature setting unit 10 and the subject coordinate system determination element registration unit 11. The image display unit 31 displays a three-dimensional image of the subject. The detection target selection unit 32 is an interface that sets a part for detecting the feature of the subject in the detection feature setting unit 10. The pattern shape selection unit 33 is an interface that sets a pattern shape to be matched with the region of the subject in the detection feature setting unit 10. The matching evaluation method selection unit 34 is an interface that sets a method for matching the region of the subject and the pattern shape in the detection feature setting unit 10. The detection coordinate selection unit 35 is an interface for registering a determination element in the object coordinate system determination element registration unit 11 in order to obtain the object coordinates from the matching shape.

ユーザは、検出対象、パターン形状、マッチング評価方法および検出座標の設定をそれぞれ検出対象選択部32、パターン形状選択部33、マッチング評価方法選択部34および検出座標選択部35のプルダウンメニューなどにより例えば、トラックボール等を用いて選択する。   The user can set the detection target, pattern shape, matching evaluation method, and detection coordinate by pull-down menus of the detection target selection unit 32, pattern shape selection unit 33, matching evaluation method selection unit 34, and detection coordinate selection unit 35, respectively. Select using a trackball or the like.

特徴検出部4は、三次元画像処理部3より三次元画像構築時の倍率を得て、倍率と妊娠週数よりパターン形状の初期値を決定する。各特徴検出器12a〜12cは、該初期値を用いて被検体の三次元画像のボクセルとパターン形状のマッチング評価(図4では、各表面ボクセルとの距離の二乗の総和についての評価)し、評価値が最小となる基準座標系における各検出座標を決定する。   The feature detection unit 4 obtains the magnification at the time of constructing the three-dimensional image from the three-dimensional image processing unit 3, and determines the initial value of the pattern shape from the magnification and the number of pregnancy weeks. Each of the feature detectors 12a to 12c uses the initial value to perform matching evaluation between the voxel of the three-dimensional image of the subject and the pattern shape (in FIG. 4, evaluation on the sum of the squares of the distances to the surface voxels) Each detected coordinate in the reference coordinate system that minimizes the evaluation value is determined.

このように3つの検出座標が得られる。なお、本超音波診断装置は、パターン形状として球、楕円体、三角錐のみに限らず、立方体、円柱などの基本図形を保持し、ユーザはこれらより検出特徴設定部10を用いて選択可能である。また、マッチング評価方法はここに記載した距離二乗和のみに限らず、各種の評価方法を適用することができる。   In this way, three detection coordinates are obtained. In addition, this ultrasonic diagnostic apparatus holds not only a sphere, an ellipsoid, and a triangular pyramid as a pattern shape, but also basic figures such as a cube and a cylinder, and the user can select from these using the detection feature setting unit 10. is there. The matching evaluation method is not limited to the sum of squared distances described here, and various evaluation methods can be applied.

次に、以上のような構成の本実施の形態に係る超音波診断装置の動作について、被検体が胎児である場合の例を、図3〜6を参照しながら説明する。図5は本実施の形態に係る超音波診断装置の動作を示す流れ図である。   Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment.

送受信部1は、被検体により反射された超音波を受信信号へ変換する。信号処理部2は、変換された受信信号を信号処理する。三次元画像処理部3は、信号処理が施された受信信号に対してボリュームレンダリング処理等を行い、三次元画像を構築する(ステップS201)。次に、被検体座標系が決定されているか否かを判定する(ステップS202)。被検体座標系が決定されている場合には、座標系変換部7は被検体座標系から表示座標系への変換情報を作成する(ステップS208)。ステップS202において、被検体座標系が決定されていない場合、ユーザに対し、被検体座標を構成する被検体の検出すべき特徴を設定するか否かを判定させる(ステップS203)。検出特徴を設定しない場合には、特徴検出部4bはデフォルトの特徴を検出する(ステップS206)。   The transmission / reception unit 1 converts the ultrasonic wave reflected by the subject into a reception signal. The signal processing unit 2 performs signal processing on the converted reception signal. The three-dimensional image processing unit 3 performs volume rendering processing or the like on the received signal that has been subjected to signal processing, and constructs a three-dimensional image (step S201). Next, it is determined whether or not the subject coordinate system has been determined (step S202). If the subject coordinate system has been determined, the coordinate system conversion unit 7 creates conversion information from the subject coordinate system to the display coordinate system (step S208). If the subject coordinate system is not determined in step S202, the user is caused to determine whether or not to set the feature to be detected of the subject that constitutes the subject coordinate (step S203). When the detection feature is not set, the feature detection unit 4b detects a default feature (step S206).

ステップS203において、特徴を設定する場合には、図4に示すインターフェースを用いて、検出特徴設定部10は、ユーザにより入力された検出対象、パターン形状、マッチング評価方法を被検体座標系決定要素登録部11へ送る(ステップS204)。   In step S203, when setting the feature, the detection feature setting unit 10 registers the detection target, the pattern shape, and the matching evaluation method input by the user using the interface shown in FIG. The data is sent to the unit 11 (step S204).

次に、図4に示すインターフェースを用いて、被検体座標系決定要素登録部11は、ユーザにより入力された被検体座標系を形成するための決定要素を受け取る。そして、被検体座標系決定要素登録部11は、検出対象、パターン形状、マッチング評価方法および決定要素を第1〜第3の特徴検出器12a〜12cに登録する(ステップS205)。ここでは、第1の特徴検出器12aに、検出対象を頭部41、パターン形状を球42、マッチング評価方法を距離の2乗の和が設定され、検出座標として中心座標が登録される。同様に、第2の特徴検出器12bには、検出対象を胴部43、パターン形状を楕円体44、マッチング評価方法を距離の2乗の和が設定され、検出座標として第1軸が登録される。第3の特徴検出器12cに、検出特徴設定部10により、検出対象を鼻部45、パターン形状を三角錐46、マッチング評価方法を距離の2乗の和が設定され、検出座標として第2軸が登録される。   Next, using the interface shown in FIG. 4, the subject coordinate system determination element registration unit 11 receives a determination element for forming the subject coordinate system input by the user. Then, the subject coordinate system determination element registration unit 11 registers the detection target, the pattern shape, the matching evaluation method, and the determination element in the first to third feature detectors 12a to 12c (step S205). Here, the head 41 is set as the detection target, the sphere 42 is set as the pattern shape, the sum of squares of the distance is set as the matching evaluation method, and the center coordinates are registered as the detection coordinates in the first feature detector 12a. Similarly, in the second feature detector 12b, the body 43 is set as the detection target, the ellipsoid 44 is set as the pattern shape, the sum of squares of the distance is set as the matching evaluation method, and the first axis is registered as the detection coordinates. The In the third feature detector 12c, the detection feature setting unit 10 sets the nose portion 45 as the detection target, the triangular pyramid 46 as the pattern shape, and the sum of squares of the distance as the matching evaluation method. Is registered.

次に、第1〜第3の特徴検出器12a〜12cは、被検体の三次元画像と設定したパターン形状をマッチングさせることにより被検体の特徴を検出する(ステップS206)。図6は、被検体の三次元画像から被検体座標を検出するための模式図である。S204において設定したように、被検体の頭部41に対してパターン形状の球42がマッチングされ、胴部44に対してパターン形状の楕円体43がマッチングされ、鼻部45に対してパターン形状の三角錐がマッチングされる。マッチングにより被検体の特徴を検出し、基準座標系設定部5により検出される基準座標系における各検出座標とし、被検体座標系決定部6へ出力する。また、各被検出座標の中心座標と第1軸決定座標と第2軸決定座標と第3軸決定座標のいずれかに未登録のものがあれば、その未登録の座標系決定要素についてはデフォルト値を用いる。   Next, the first to third feature detectors 12a to 12c detect the feature of the subject by matching the three-dimensional image of the subject with the set pattern shape (step S206). FIG. 6 is a schematic diagram for detecting subject coordinates from a three-dimensional image of the subject. As set in S204, the pattern-shaped sphere 42 is matched to the subject's head 41, the pattern-shaped ellipsoid 43 is matched to the trunk 44, and the pattern-shaped sphere 42 is matched to the nose 45. Triangular pyramids are matched. The feature of the subject is detected by matching, and each detected coordinate in the reference coordinate system detected by the reference coordinate system setting unit 5 is output to the subject coordinate system determining unit 6. In addition, if there is an unregistered one of the center coordinates, the first axis determination coordinates, the second axis determination coordinates, and the third axis determination coordinates of each detected coordinate, the unregistered coordinate system determination element is the default. Use the value.

次に、被検体座標系決定部6は、中心座標から第1軸決定座標へのベクトルを第1軸、中心座標から第2軸決定座標へのベクトルを第2軸、中心座標から第3軸決定座標へのベクトルを第3軸として、被検体座標系を決定する(ステップS207)。被検体座標系決定部6は、決定された被検体座標系を座標系変換部7へ供給する。座標系変換部7は、受信した被検体座標系および表示座標系に基づいて、被検体座標系から表示座標系への変換情報を生成し、三次元画像処理部3へ送る(ステップS208)。三次元画像処理部3は、作成された変換情報により基準座標系における三次元画像データを、表示座標系における三次元画像データに変換する(ステップS209)。表示部8は、変換された三次元画像データを三次元画像として表示する(ステップS210)。   Next, the subject coordinate system determination unit 6 sets the vector from the center coordinate to the first axis determination coordinate as the first axis, the vector from the center coordinate to the second axis determination coordinate as the second axis, and the center coordinate to the third axis. The subject coordinate system is determined using the vector to the determined coordinate as the third axis (step S207). The subject coordinate system determination unit 6 supplies the determined subject coordinate system to the coordinate system conversion unit 7. The coordinate system conversion unit 7 generates conversion information from the subject coordinate system to the display coordinate system based on the received subject coordinate system and display coordinate system, and sends the conversion information to the three-dimensional image processing unit 3 (step S208). The three-dimensional image processing unit 3 converts the three-dimensional image data in the reference coordinate system into the three-dimensional image data in the display coordinate system based on the created conversion information (step S209). The display unit 8 displays the converted 3D image data as a 3D image (step S210).

以上のように、本実施の形態の超音波診断装置は、被検体の特徴を検出し、被検体座標系を算出することで設定された表示座標系において三次元画像を表示することができる。さらに、被検体座標系をユーザが設定することができる。   As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment can display a three-dimensional image in the display coordinate system set by detecting the feature of the subject and calculating the subject coordinate system. Furthermore, the subject coordinate system can be set by the user.

(第3の実施の形態)
まず、本発明の第3の実施の形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。
(Third embodiment)
First, the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described.

図7は、本実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図である。本実施の形態に係る超音波診断装置は、第2の実施の形態に係る超音波診断装置に表示座標系設定部13を設けた構成である。表示座標系設定部13(表示座標系設定手段)は、入力部9を介して、ユーザが表示部8に表示させることを所望する三次元画像の表示に対応する表示座標系を設定する機能を有する。座標系変換部14は、設定された被検体座標系、表示座標系の設定および座標変換情報を記録し、被検体座標系が記録されている場合は、再度特徴の検出を行うことなく座標系変換のみを行うことで、別の表示座標系に変換し、表示することが可能となる。   FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has a configuration in which the display coordinate system setting unit 13 is provided in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment. The display coordinate system setting unit 13 (display coordinate system setting means) has a function of setting a display coordinate system corresponding to the display of the three-dimensional image that the user desires to display on the display unit 8 via the input unit 9. Have. The coordinate system conversion unit 14 records the set object coordinate system, display coordinate system setting, and coordinate conversion information. When the object coordinate system is recorded, the coordinate system is not detected again without performing feature detection. By performing only the conversion, it is possible to convert to another display coordinate system and display it.

図8は、ユーザが表示座標系を簡便な操作で切り替えることを可能にする切り替インタフェースの一例を示す模式図である。図8は、被検体の三次元画像51と、表示座標系選択部52とを有している。表示座標系選択部52は、例えばあらかじめユーザによって4つの表示座標系を有し、トラックボール等により選択し、決定することで、被検体の表示座標系を切り替えることが可能である。図8の場合、第1の表示座標系53が有効となっている。   FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of a switching interface that enables the user to switch the display coordinate system with a simple operation. FIG. 8 includes a three-dimensional image 51 of the subject and a display coordinate system selection unit 52. The display coordinate system selection unit 52 has, for example, four display coordinate systems in advance by the user, and can select and determine the display coordinate system of the subject by selecting and determining with a trackball or the like. In the case of FIG. 8, the first display coordinate system 53 is effective.

以上のような構成の超音波診断装置の動作について図9を用いて説明する。図9は、本実施の形態に係る超音波診断装置の流れ図である。第2の実施の形態に係る超音波診断装置のステップS208が異なり、同一のステップに関して同一の符号を付して説明を省略する。ステップS202において、被検体座標系が決定済みである、またはステップS207において、被検体座標系を決定すると、次に表示座標系を設定するか否かをユーザに判断させる(ステップS301)。表示座標系を設定しない場合は、座標系変換部14はデフォルトの表示座標系を用いて座標系変換情報を生成し、三次元画像処理部3へ送る(ステップS303)。表示座標系を設定する場合は、表示座標系設定部13は、入力部9からユーザにより入力された表示座標系の設定情報に基づいて表示座標系を構築し、座標系変換部14へ送る(ステップS302)。次に、座標系変換部14は構築された表示座標系を用いて座標系変換情報を生成し、三次元画像処理部3へ送る(ステップS303)。三次元画像処理部3は、送られた情報を基に三次元画像を基準座標系から表示座標系に変換し(ステップS209)、表示部8に表示する(ステップS210)。   The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. Step S208 of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment is different, and the same steps are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. If the subject coordinate system has already been determined in step S202, or if the subject coordinate system is determined in step S207, the user is then asked whether to set the display coordinate system (step S301). When the display coordinate system is not set, the coordinate system conversion unit 14 generates coordinate system conversion information using the default display coordinate system and sends it to the 3D image processing unit 3 (step S303). When setting the display coordinate system, the display coordinate system setting unit 13 constructs a display coordinate system based on the display coordinate system setting information input by the user from the input unit 9 and sends the display coordinate system to the coordinate system conversion unit 14 ( Step S302). Next, the coordinate system conversion unit 14 generates coordinate system conversion information using the constructed display coordinate system and sends it to the 3D image processing unit 3 (step S303). The three-dimensional image processing unit 3 converts the three-dimensional image from the reference coordinate system to the display coordinate system based on the sent information (step S209) and displays it on the display unit 8 (step S210).

以上のように、本実施の形態の超音波診断装置は、被検体の特徴を検出し、被検体座標系を算出することで設定された表示座標系において三次元画像を表示することができる。さらに、表示座標系を複数設定することができ、ユーザが所望する向きからの三次元画像に切り替え表示することができる。   As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment can display a three-dimensional image in the display coordinate system set by detecting the feature of the subject and calculating the subject coordinate system. Furthermore, a plurality of display coordinate systems can be set, and the display can be switched to a three-dimensional image from the direction desired by the user.

また、第2、第3の実施の形態においては、特徴検出器が3つの場合を示したが、必ずしも3つ必要であるわけではなく、1つ以上あれば良い。   In the second and third embodiments, three feature detectors are shown. However, three feature detectors are not necessarily required, and one or more feature detectors are sufficient.

なお、本発明の実施の形態に係る超音波診断装置は、あくまでも一例であり、本発明はこれらの例にのみ限定されない。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention is merely an example, and the present invention is not limited to these examples.

本発明は、設定された座標軸に三次元画像を表示させることができ、患者や妊婦に被検体の画像を分かりやすく見せること、もしくは、医師が特定部位の計測などを正確に行うことができる超音波診断装置として、医療分野の特に超音波診断の分野で利用可能である。   The present invention can display a three-dimensional image on a set coordinate axis, and can make an image of a subject easy to understand for a patient or a pregnant woman, or a doctor can accurately measure a specific part. The ultrasonic diagnostic apparatus can be used in the medical field, particularly in the field of ultrasonic diagnosis.

本発明の第1の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention 同上超音波診断装置の動作を示す流れ図Flow chart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 本発明の第2の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the ultrasonic diagnosing device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同上超音波診断装置の被検体座標設定インターフェースを示す図The figure which shows the subject coordinate setting interface of an ultrasonic diagnostic apparatus same as the above. 同上超音波診断装置の動作を示す流れ図Flow chart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 同上超音波診断装置の三次元画像と特徴の検出を示す図The figure which shows the detection of the three-dimensional image and feature of the ultrasonic diagnostic apparatus 本発明の第3の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the ultrasonic diagnosing device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 同上超音波診断装置の表示座標を選択する画面を示す図The figure which shows the screen which selects the display coordinate of an ultrasonic diagnostic apparatus same as the above 同上超音波診断装置の動作を示す流れ図Flow chart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 送受信部
2 信号処理部
3 三次元画像処理部
4、4b 特徴検出部
5 基準座標系設定部
6 被検体座標系決定部
7、14 座標系変換部
8 表示部
9 入力部
10 検出特徴設定部
11 被検体座標系決定要素登録部
12a、12b、12c 特徴検出器
13 表示座標系設定部
31 画像表示部
32 検出対象選択部
33 パターン形状選択部
34 マッチング評価方法選択部
35 検出座標選択部
41 頭部
42 パターン形状の球
43 胴部
44 パターン形状の楕円体
45 鼻部
46 パターン形状の三角錐
47 被検体座標系の原点
51 三次元画像
52 表示座標系選択部
53 第1の表示座標系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission / reception part 2 Signal processing part 3 Three-dimensional image processing part 4, 4b Feature detection part 5 Reference coordinate system setting part 6 Subject coordinate system determination part 7, 14 Coordinate system conversion part 8 Display part 9 Input part 10 Detection feature setting part DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Subject coordinate system determination element registration part 12a, 12b, 12c Feature detector 13 Display coordinate system setting part 31 Image display part 32 Detection target selection part 33 Pattern shape selection part 34 Matching evaluation method selection part 35 Detection coordinate selection part 41 Head Part 42 pattern-shaped sphere 43 trunk 44 pattern-shaped ellipsoid 45 nose part 46 pattern-shaped triangular pyramid 47 origin of object coordinate system 51 three-dimensional image 52 display coordinate system selection unit 53 first display coordinate system

Claims (4)

被検体に超音波を送信するとともに反射された超音波を受信する送受信手段と、
前記送受信手段が受信した信号を、音響線データに変換する信号処理手段と、
前記信号処理手段の出力である音響線データから三次元画像データを生成する三次元画像処理手段と、
前記三次元画像データが形成する三次元画像の基準となる座標系を設定する基準座標系設定手段と
検体の複数の所定部位に対して、被検体座標系の中心座標又は特定の軸座標を、前記被検体座標系を形成するための決定要素として登録する被検体座標系決定要素登録手段と、
前記基準となる座標系における前記被検体の複数の所定部位の座標を検出し、前記検出された所定部位の座標を前記被検体座標系決定要素登録手段により登録された被検体座標系の中心座標又は特定の軸座標として決定する特徴検出手段と、
前記特徴検出手段により決定された前記被検体座標系の中心座標及び特定の軸座標に基づいて被検体座標系を形成する被検体座標系決定手段と、
前記被検体座標系の三次元画像データを所望の三次元画像を表示するための表示座標系の三次元画像データに変換するための変換情報を生成する座標変換手段と、
三次元画像データを三次元画像として表示する表示手段とを備え、
前記三次元画像処理手段は、前記変換情報に基づき前記基準となる座標系の三次元画像データを前記表示座標系の三次元画像データに変換し、
前記表示手段は、変換された三次元画像データを三次元画像として表示することを特徴とする超音波診断装置。
Transmitting and receiving means for transmitting ultrasonic waves to the subject and receiving reflected ultrasonic waves;
Signal processing means for converting the signal received by the transmission / reception means into acoustic line data;
Three-dimensional image processing means for generating three-dimensional image data from acoustic line data that is the output of the signal processing means;
A reference coordinate system setting means for setting a coordinate system to be a reference of a three-dimensional image formed by the three-dimensional image data ;
Subject coordinate system determination element registration means for registering center coordinates or specific axis coordinates of a subject coordinate system as a determination element for forming the subject coordinate system for a plurality of predetermined parts of the subject;
The coordinates of a plurality of predetermined parts of the subject in the reference coordinate system are detected, and the coordinates of the detected predetermined parts are center coordinates of the subject coordinate system registered by the subject coordinate system determination element registration unit Or feature detection means for determining as specific axis coordinates;
Subject coordinate system determining means for forming a subject coordinate system based on center coordinates and specific axis coordinates of the subject coordinate system determined by the feature detecting means;
Coordinate conversion means for generating conversion information for converting the three-dimensional image data of the subject coordinate system into three-dimensional image data of a display coordinate system for displaying a desired three-dimensional image;
Display means for displaying three-dimensional image data as a three-dimensional image,
The three-dimensional image processing means converts three-dimensional image data of the reference coordinate system into three-dimensional image data of the display coordinate system based on the conversion information,
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the display means displays the converted three-dimensional image data as a three-dimensional image.
前記特徴検出手段は、前記三次元画像データが形成する三次元画像と前記被検体の所定部位に対して設定されたパターン図形とのマッチングを行うことにより被検体の特徴を検出する請求項1記載の超音波診断装置。   2. The feature detection unit detects a feature of a subject by matching a three-dimensional image formed by the three-dimensional image data with a pattern figure set for a predetermined part of the subject. Ultrasound diagnostic equipment. 前記パターン図形を設定し、前記被検体の所定部位と前記パターン図形をマッチングさせる方法を設定する検出特徴設定手段備えた請求項記載の超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2 , further comprising a detection feature setting unit that sets the pattern graphic and sets a method for matching the pattern graphic with a predetermined part of the subject. 前記表示座標系を設定する表示座標系設定手段を備えた請求項1〜3のいずれか一項に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising display coordinate system setting means for setting the display coordinate system.
JP2005117334A 2005-04-14 2005-04-14 Ultrasonic diagnostic equipment Expired - Fee Related JP4704094B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005117334A JP4704094B2 (en) 2005-04-14 2005-04-14 Ultrasonic diagnostic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005117334A JP4704094B2 (en) 2005-04-14 2005-04-14 Ultrasonic diagnostic equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006288964A JP2006288964A (en) 2006-10-26
JP4704094B2 true JP4704094B2 (en) 2011-06-15

Family

ID=37410197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005117334A Expired - Fee Related JP4704094B2 (en) 2005-04-14 2005-04-14 Ultrasonic diagnostic equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4704094B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101971622B1 (en) 2012-01-04 2019-08-13 삼성전자주식회사 The method and apparatus for measuring biometrics of object

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5951536A (en) * 1982-09-14 1984-03-26 Fujitsu Ltd Method and apparatus for pattern recognition
JP2000185036A (en) * 1998-12-24 2000-07-04 Toshiba Corp Medical image display device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5951536A (en) * 1982-09-14 1984-03-26 Fujitsu Ltd Method and apparatus for pattern recognition
JP2000185036A (en) * 1998-12-24 2000-07-04 Toshiba Corp Medical image display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006288964A (en) 2006-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101495528B1 (en) Ultrasound system and method for providing direction information of a target object
US20070287915A1 (en) Ultrasonic imaging apparatus and a method of displaying ultrasonic images
KR100948047B1 (en) Ultrasound system and method for forming ultrasound image
EP2302414A2 (en) Ultrasound system and method of performing measurement on three-dimensional ultrasound image
WO2015116893A1 (en) Methods and systems for display of shear-wave elastography and strain elastography images
KR20080022980A (en) Image processing system and method
KR101188593B1 (en) Ultrasound system and method for providing a plurality of three-dimensional ultrasound images
KR101792592B1 (en) Apparatus and method for displaying ultrasound image
KR100880125B1 (en) Image processing system and method for forming 3-dimension images using multiple sectional plane images
KR20110127618A (en) Ultrasound diagnostic apparatus and method of displaying an ultrasound image
JPWO2011013346A1 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
CN113017682B (en) Ultrasonic imaging equipment and method
JPWO2013153857A1 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and locus display method
JP2020511250A (en) Volume rendered ultrasound image
KR20130075477A (en) Ultrasound system and method for providing vector motion mode image
JP2014161598A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for the same
KR20120046539A (en) Ultrasound system and method for providing body mark
JP2014161478A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for the same
KR100875620B1 (en) Ultrasound Imaging Systems and Methods
JP4704094B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
WO2015099835A1 (en) System and method for displaying ultrasound images
KR100842017B1 (en) Image processing system and method for controlling image zoom
JP2012143356A (en) Ultrasonic diagnostic equipment and program
JP6274489B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, medical image processing apparatus, and medical image processing program
CN113662579A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, medical image processing apparatus and method, and storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100831

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100831

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110131

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: 20110217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4704094

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees