JP4763588B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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Description

本発明は超音波診断装置に関し、特に周期的に運動する組織の画像化技術に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an imaging technique for tissue that moves periodically.

超音波ビームを走査して構成される走査面をそれと交差する方向に電子的にあるいは機械的に走査することによって三次元エコーデータ取り込み空間が形成され、当該空間から取得されたデータ群によって三次元画像形成用ボリュームデータが構成される。1つのボリュームデータを得るためには非常に多くの超音波ビームを形成しなければならず、そのためにある程度の時間を要するので、高速で運動する臓器の三次元動画像を形成することは一般に困難である。   A scanning plane formed by scanning an ultrasonic beam is electronically or mechanically scanned in a direction intersecting with the scanning plane to form a three-dimensional echo data capturing space, and a three-dimensional data group is acquired from the space. Image forming volume data is configured. In order to obtain one volume data, it is necessary to form a very large number of ultrasonic beams, which requires a certain amount of time. Therefore, it is generally difficult to form a three-dimensional moving image of an organ that moves at high speed. It is.

そこで、周期的に運動する臓器(例えば心臓)について、走査面を低速で移動させながら複数心拍にわたってフレーム列を高速に取り込んだ上で、それらの中から各時相ごとにフレームセットを取り出し、これにより各時相ごとにボリュームデータを再構成する技術も提案されている。この技術によれば結果として運動組織の三次元動画像を構成することも可能である。但し、時相の特定が不可欠となるので、当該技術を母胎内の胎児について適用することは難しい。母胎の心電信号が胎児の心電信号に比べて強大であるために、前者の信号に後者の信号が埋もれてしまうからである。   Therefore, for an organ that moves periodically (for example, the heart), the frame sequence is taken out for each time phase from the frame sequence at a high speed over a plurality of heartbeats while moving the scanning plane at a low speed. Thus, a technique for reconstructing volume data for each time phase has also been proposed. According to this technique, it is also possible to construct a three-dimensional moving image of a moving tissue as a result. However, since it is indispensable to specify the time phase, it is difficult to apply this technique to fetuses in the womb. This is because the maternal electrocardiogram signal is stronger than the fetal electrocardiogram signal, and the latter signal is buried in the former signal.

特開2005−74225号公報JP 2005-74225 A

上記特許文献1には、胎児の心臓を三次元動画像として表示するに当たり、移動走査される走査面上に観測点を固定的に設定して、その時間軸方向(かつ走査面の走査方向)の輝度値の変動を観測し、そこから周期的に変化する成分の抽出を行って心拍周期の情報を得ることが記載されている。   In the above-mentioned Patent Document 1, when displaying the fetal heart as a three-dimensional moving image, observation points are fixedly set on the scanning surface to be scanned, and the time axis direction (and the scanning direction of the scanning surface) is set. It is described that information on the heartbeat period is obtained by observing fluctuations in the luminance value of, and extracting periodically changing components therefrom.

しかし、1個又は複数個の観測点について輝度値の変動を観測しても、各観測点の設定位置が適切でないと、周期的に変化する成分を精度良く得ることはできない。すなわち、上記手法によると、どうしても誤差が生じ易く、観測点の設定如何によって心拍情報の演算精度が大きく変動してしまうという問題を指摘できる。   However, even if the variation of the luminance value is observed at one or a plurality of observation points, a periodically changing component cannot be obtained with high accuracy unless the setting position of each observation point is appropriate. That is, according to the above method, it is possible to point out a problem that an error is apt to be generated and the calculation accuracy of heartbeat information greatly varies depending on the setting of the observation point.

本発明の目的は、運動する組織の三次元画像処理のために必要となる心拍情報を精度良く得られるようにすることにある。   An object of the present invention is to make it possible to accurately obtain heart rate information necessary for three-dimensional image processing of a moving tissue.

本発明は、周期的に運動する対象組織を含む三次元空間内においてビーム走査面を移動させることによって時系列順のフレーム列を取得する取得手段と、前記フレーム列を構成する各フレームごとに組織形態を定量化し、形態量の周期的な時間変化を表すプロファイルを演算するプロファイル演算手段と、前記プロファイルに基づいて前記組織の運動周期を演算する周期演算手段と、前記演算された運動周期を利用して前記フレーム列から各時相のボリュームデータを再構成する再構成手段と、前記各時相のボリュームデータに基づいて各時相の超音波画像を形成する画像形成手段と、を含むことを特徴とする超音波診断装置に関する。   The present invention provides an acquisition means for acquiring a frame sequence in time series by moving a beam scanning plane in a three-dimensional space including a target tissue that moves periodically, and a tissue for each frame constituting the frame sequence. Profile calculation means for quantifying the form and calculating a profile representing a periodic time change of the form quantity, period calculation means for calculating the movement period of the tissue based on the profile, and using the calculated movement period And reconstructing means for reconstructing the volume data of each time phase from the frame sequence, and image forming means for forming an ultrasonic image of each time phase based on the volume data of each time phase. The present invention relates to a characteristic ultrasonic diagnostic apparatus.

上記構成によれば、ビーム走査面の機械的、電子的又は用手的な移動により、移動方向に沿ってフレーム列(フレームデータ列)が得られる。通常、1つのビーム走査面が1つのフレームに相当する。各フレームは通常、複数のビームデータで構成され、あるいは、複数のビームデータを座標変換して得られるアレイ状の輝度データ群として構成される。後述するボリュームデータ再構成の観点から、ビーム走査面の移動速度は、対象組織の運動速度に対して十分に低く設定されるのが望ましい。対象組織が心臓であれば、1回の移動走査が例えば5〜30心拍に相当する程度、低速での移動走査が望まれる。超音波ビームは電子的に走査されるので、実質的に各移動走査位置で複数のフレームデータを得られることになる。各時相のボリュームデータを構成する目標フレーム数に応じて移動速度を決定してもよい。フレーム列が取得されると、各フレームごとに対象組織の全部又は特定部分について形態量が演算される。形態量は面積、長さ等のサイズの大小を表す情報であるのが望ましい。計測容易な形態量を利用すれば、各時相のボリュームデータの再構成をより正確に行える。面積、長さ等の情報はノイズによる影響を受け難いので、それを参照するのが望ましく、特に面積の場合には心臓の拍動や並進運動の影響を受け難いという利点がある。この場合、左室等の内腔を演算対象とすれば心筋との輝度差等をもって領域抽出がし易いので精度良くその面積を演算できる。形態量の時間変化を表すプロファイルが演算されると、そのプロファイルに含まれる周期的成分に注目して、運動周期を演算することが可能となる。つまり、各フレームごとに時相を特定することが可能となる。同じ時相についての複数のフレームを抽出して集合させれば1つのボリュームデータを構成できる。各時相のボリュームデータを画像化して動画像を構築することも可能である。   According to the above configuration, a frame sequence (frame data sequence) is obtained along the moving direction by mechanical, electronic or manual movement of the beam scanning plane. Usually, one beam scanning plane corresponds to one frame. Each frame is usually composed of a plurality of beam data or an array of luminance data groups obtained by coordinate conversion of a plurality of beam data. From the viewpoint of volume data reconstruction to be described later, it is desirable that the moving speed of the beam scanning plane be set sufficiently lower than the moving speed of the target tissue. If the target tissue is a heart, a moving scan at a low speed is desired so that one moving scan corresponds to, for example, 5 to 30 heartbeats. Since the ultrasonic beam is scanned electronically, a plurality of frame data can be obtained substantially at each moving scanning position. The moving speed may be determined according to the target number of frames constituting each time phase volume data. When the frame sequence is acquired, the morphological amount is calculated for all or a specific portion of the target tissue for each frame. The form quantity is desirably information indicating the size of the area, length, and the like. If form quantities that are easy to measure are used, volume data for each time phase can be reconstructed more accurately. Since information such as area and length is not easily affected by noise, it is desirable to refer to the information, and particularly in the case of area, there is an advantage that it is difficult to be influenced by the pulsation or translation of the heart. In this case, if the lumen such as the left ventricle is set as the calculation target, the area can be calculated with high accuracy because the region can be easily extracted with a luminance difference from the myocardium. When a profile representing the temporal change of the morphological amount is calculated, it is possible to calculate the movement cycle by paying attention to the periodic component included in the profile. That is, the time phase can be specified for each frame. One volume data can be constructed by extracting and assembling a plurality of frames for the same time phase. It is also possible to construct a moving image by imaging volume data of each time phase.

望ましくは、前記プロファイル演算手段は、前記形態量として組織面積を演算する。望ましくは、前記周期的に運動する対象組織は胎児の心臓である。胎児の心臓については直接的に心電信号を計測することが難しいが、上記手法によれば心電信号に相当する心拍周期情報を得られる。望ましくは、前記組織面積は前記胎児の心臓における内腔面積である。望ましくは、前記各時相の超音波画像が動画像として表示される。   Desirably, the profile calculation means calculates a tissue area as the morphological quantity. Preferably, the target tissue that moves periodically is a fetal heart. Although it is difficult to directly measure an electrocardiogram signal for the fetal heart, according to the above method, heartbeat period information corresponding to the electrocardiogram signal can be obtained. Preferably, the tissue area is a lumen area in the fetal heart. Desirably, the ultrasonic image of each said time phase is displayed as a moving image.

以上説明したように、本発明によれば、運動する組織の三次元画像処理のために必要となる心拍情報を精度良く得られる。   As described above, according to the present invention, heart rate information necessary for three-dimensional image processing of a moving tissue can be obtained with high accuracy.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係る超音波診断装置は、対象組織としての胎児の心臓の三次元動画像を表示する機能を具備している。ただし、対象組織については胎児の心臓以外も考えられる。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration thereof. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has a function of displaying a three-dimensional moving image of a fetal heart as a target tissue. However, the target tissue may be other than the fetal heart.

3Dプローブ10は、三次元エコーデータ取込空間(三次元空間)を形成するためのプローブである。具体的には、3Dプローブ10は、超音波ビームの電子走査により走査面(フレームに相当)を形成する機能と、その走査面をそれと直交する方向に移動させる機能とを有している。走査面の移動は機械的に行うこともできるし、電子的に行うこともできる。もちろん、位置検出器などを用いて手動走査によって走査面の移動を行わせるようにしてもよい。機械的に三次元空間を形成する場合、1Dアレイ振動子が機械的に駆動されることになる。電子的に三次元空間を形成する場合、2Dアレイ振動子が用いられる。いずれにしても、後に説明するように時系列順のフレーム列が取得できるように超音波の送受波が行われる。   The 3D probe 10 is a probe for forming a three-dimensional echo data capturing space (three-dimensional space). Specifically, the 3D probe 10 has a function of forming a scanning surface (corresponding to a frame) by electronic scanning of an ultrasonic beam and a function of moving the scanning surface in a direction perpendicular to the scanning surface. The scanning plane can be moved mechanically or electronically. Of course, the scanning plane may be moved by manual scanning using a position detector or the like. When the three-dimensional space is mechanically formed, the 1D array transducer is mechanically driven. When forming a three-dimensional space electronically, a 2D array transducer is used. In any case, ultrasonic waves are transmitted and received so that a time-series frame sequence can be acquired as will be described later.

ちなみに、3Dプローブ10は、体表面上に当接して用いられるプローブであってもよいし、体腔、例えば食道に挿入されるプローブであってもよい。胎児の心臓を計測対象とする場合、母胎の腹部に3Dプローブ10が当接され、これによって上記の三次元空間が形成されることになる。   Incidentally, the 3D probe 10 may be a probe used in contact with the body surface, or may be a probe inserted into a body cavity, for example, the esophagus. When the fetal heart is to be measured, the 3D probe 10 is brought into contact with the abdomen of the mother's womb, thereby forming the above three-dimensional space.

送信部12は送信ビームフォーマーとして機能する。送信部12は3Dプローブ10に含まれるアレイ振動子に対して複数の送信信号を並列的に供給する。これによって送信ビームが形成される。一方、3Dプローブ10内のアレイ振動子から出力される複数の受信信号は受信部14において処理される。この受信部14は受信ビームフォーマーとして機能し、複数の受信信号に対する整相加算処理を実行する。この整相加算処理により受信ビームが形成され、その受信ビームに相当する受信信号つまりビームデータが信号処理部16に出力される。   The transmission unit 12 functions as a transmission beam former. The transmitter 12 supplies a plurality of transmission signals in parallel to the array transducer included in the 3D probe 10. As a result, a transmission beam is formed. On the other hand, a plurality of reception signals output from the array transducer in the 3D probe 10 are processed in the reception unit 14. The reception unit 14 functions as a reception beam former, and executes phasing addition processing for a plurality of reception signals. A reception beam is formed by the phasing addition processing, and a reception signal corresponding to the reception beam, that is, beam data is output to the signal processing unit 16.

信号処理部16は、受信信号に対して必要な信号処理を実行するモジュールである。例えば、検波、対数圧縮処理などが実行される。後に説明するフレームは本実施形態において検波処理がなされた後のデータ群によって構成されるものであるが、もちろんRFデータ群によって構成されるものであってもよい。   The signal processing unit 16 is a module that performs necessary signal processing on the received signal. For example, detection, logarithmic compression processing, and the like are executed. A frame to be described later is configured by a data group after the detection processing is performed in the present embodiment, but may be configured by an RF data group.

座標変換部18は、入力されるビームデータを構成する各エコーデータに対して座標変換処理を実行し、これによってフレーム(フレームデータ)を構成するものである。座標変換部18としては公知のDSC(デジタルスキャンコンバータ)を用いることもできる。これにより、座標変換部18の出力側には、時系列順で複数のフレームが得られることになる。それらのフレームはフレーム列を構成し、そのフレーム列はフレーム列メモリ20に格納される。フレーム列メモリ20はフレーム列を格納するための時空間に相当する記憶空間を有している。   The coordinate conversion unit 18 performs a coordinate conversion process on each echo data constituting the input beam data, thereby constituting a frame (frame data). As the coordinate conversion unit 18, a known DSC (digital scan converter) can be used. As a result, a plurality of frames are obtained in time series order on the output side of the coordinate conversion unit 18. These frames constitute a frame sequence, and the frame sequence is stored in the frame sequence memory 20. The frame sequence memory 20 has a storage space corresponding to a time space for storing the frame sequence.

心腔抽出部22は、各フレーム毎に心筋と心腔とを弁別する処理を実行する。この処理に当たっては、各フレーム毎に設定される関心領域(ROI)の範囲内において処理が行われ、或いは三次元空間内に設定される三次元ROI内において処理が実行される。一般に心筋と心腔とは輝度レベルにおいて顕著な差があり、また心筋のエッジを検出するのは一般に容易であるため、この心腔抽出処理によれば精度良く形態量の情報を取得できるという利点がある。心腔にえて他の特定部位を抽出することも可能である。 The heart chamber extraction unit 22 executes processing for discriminating the myocardium from the heart chamber for each frame. In this process, the process is performed within a region of interest (ROI) set for each frame, or the process is executed within a three-dimensional ROI set in a three-dimensional space. In general, there is a significant difference in brightness level between the myocardium and the heart chamber, and since it is generally easy to detect the edge of the myocardium, this heart chamber extraction process has the advantage of being able to acquire morphological information with high accuracy. There is. It is also possible to extract cash forte other specific sites heart chamber.

面積推定部24は各フレーム毎に抽出された心腔(画像情報)に基づいて心腔面積を推定する。この場合においては心腔に相当するピクセル数をカウントすること等の手法により面積を演算することができる。このような面積の推定により、各フレーム毎の面積値からなるプロファイル(グラフ)が得られることになる。   The area estimation unit 24 estimates the heart chamber area based on the heart chamber (image information) extracted for each frame. In this case, the area can be calculated by a method such as counting the number of pixels corresponding to the heart chamber. By estimating the area as described above, a profile (graph) including area values for each frame is obtained.

周期演算部26は、上記のように求められたプロファイルから胎児の心臓についての周期情報が取得される。例えば、プロファイルに対してFFT解析等の周波数解析が実行され、その解析結果などを参照することにより周期を容易に求めることが可能である。プロファイルに含まれるDC成分及び低周波数成分をフィルタによって除外した上で相関法を適用することにより周期情報を求めることも可能である。それ以外の手法を利用してもよい。   The cycle calculation unit 26 acquires cycle information about the fetal heart from the profile obtained as described above. For example, frequency analysis such as FFT analysis is performed on the profile, and the period can be easily obtained by referring to the analysis result. It is also possible to obtain period information by applying a correlation method after removing DC components and low frequency components included in the profile by a filter. Other methods may be used.

再構成部28は、上記のように特定された心拍情報すなわち運動周期に基づいて、フレーム列を構成する複数のフレームの中から、同じ時相に相当するフレームセットを抽出して整列させ、これによって各時相毎にボリュームデータを再構成する。これについては後に説明する。各時相毎に再構成されたボリュームデータに基づき、三次元画像形成部30がボリュームレンダリング法などを用いて三次元画像を形成する。時系列順で求められる三次元画像は動画像を構成するものであり、その動画像の画像データは動画像メモリ31に格納される。そこから読み出されたデータが表示部32に表示される。すなわち、表示部32の画面上には三次元超音波画像が動画像として表示される。   Based on the heartbeat information identified as described above, that is, the motion period, the reconstruction unit 28 extracts and aligns frame sets corresponding to the same time phase from a plurality of frames constituting the frame sequence. To reconstruct volume data for each time phase. This will be described later. Based on the volume data reconstructed for each time phase, the 3D image forming unit 30 forms a 3D image using a volume rendering method or the like. The three-dimensional images obtained in chronological order constitute a moving image, and the image data of the moving image is stored in the moving image memory 31. Data read therefrom is displayed on the display unit 32. That is, a three-dimensional ultrasonic image is displayed as a moving image on the screen of the display unit 32.

個々のボリュームデータを構成するフレーム数としての目標値に応じて走査面の移動速度を定めるのが望ましい。一般的には高速で運動する胎児の心臓に対して、十分低速の移動速度をもって走査面が移動走査されることになる。超音波ビームの電子走査速度すなわち走査面の形成レートは極めて高速であるため、実質的に同じ位置或いは同じ微少領域内で複数のフレームを取得できる。例えば、一回の走査面の移動走査あたり5〜30心拍分の時間をかけるようにしてもよい。ちなみに、走査面の移動走査をマニュアル操作によって行う場合には、各フレームデータの向きが平行とならないこともあるため、そのような場合には各フレームの向きを考慮しつつボリュームデータを再構成するのが望ましい。   It is desirable to determine the moving speed of the scanning plane in accordance with a target value as the number of frames constituting each volume data. In general, the scanning plane is moved and scanned with a sufficiently low moving speed with respect to a fetal heart that moves at high speed. Since the electronic scanning speed of the ultrasonic beam, that is, the scanning surface formation rate is extremely high, a plurality of frames can be acquired at substantially the same position or within the same minute region. For example, you may make it take time for 5 to 30 heartbeats per moving scan of the scanning surface. By the way, when moving and scanning the scanning surface by manual operation, the direction of each frame data may not be parallel. In such a case, volume data is reconstructed in consideration of the direction of each frame. Is desirable.

図2には、上述したフレーム列50が示されている。図2において、X軸は時間軸tにも相当している。すなわち心臓Qは運動しており、その運動と共に走査面Sの移動走査が行われるため、横軸は移動走査に相当する軸である共に時間軸に相当する。走査面は深さ方向Zとビーム走査方向Yとで定義されるものである。図2において、ある時刻におけるフレームがFで示されており、心臓Qを横切るフレームF上において左室に相当する心腔の面積がSで表されている。なお、心臓はそれ自体が心拍によって運動すると共に並進運動等を行うものである。面積を参照することにより、そのような運動の影響を極力排除して、高精度に心拍情報を求められるという利点がある。   FIG. 2 shows the frame sequence 50 described above. In FIG. 2, the X axis also corresponds to the time axis t. That is, the heart Q is moving, and the scanning of the scanning surface S is performed along with the movement. Therefore, the horizontal axis is an axis corresponding to the moving scanning and also corresponds to the time axis. The scanning plane is defined by a depth direction Z and a beam scanning direction Y. In FIG. 2, the frame at a certain time is indicated by F, and the area of the heart chamber corresponding to the left ventricle is indicated by S on the frame F crossing the heart Q. The heart itself moves with a heartbeat and performs a translational motion and the like. By referring to the area, there is an advantage that heart rate information can be obtained with high accuracy by eliminating the influence of such movement as much as possible.

図3の(A)には面積の時間変化を表したプロファイルが示されている。横軸はX軸であり、それは時間軸tに相当する。縦軸は面積Sを表している。心臓の運動周期に従って面積が周期的に増減している。ここでTが心拍の周期に相当している。このようなプロファイルから直接的に周期が求められればそれを観測すればよいし、直接的に特定困難なような場合には、(B)で示すようにプロファイルに対する周波数解析を行ってその解析結果であるグラフ上から周期Tを特定するようにしてもよい。(B)に示すグラフにおいては周期的にピークが生じており、そのピークは心拍周期に相当する周波数上で生じている。   FIG. 3A shows a profile representing the time change of the area. The horizontal axis is the X axis, which corresponds to the time axis t. The vertical axis represents the area S. The area periodically increases and decreases according to the cardiac cycle. Here, T corresponds to a heartbeat cycle. If the period is obtained directly from such a profile, it can be observed. If it is difficult to specify the period directly, frequency analysis is performed on the profile as shown in FIG. The period T may be specified on the graph. In the graph shown in (B), peaks periodically occur, and the peaks occur on a frequency corresponding to the heartbeat cycle.

図4には再構成処理の方法が示されている。上述のように、複数の心拍にわたって取得されたフレーム列50に対しては、周期Tに基づいて一心拍に相当する複数の区間50aが設定される。各区間内において、走査面の移動速度が一定であれば各フレームの時相を容易に特定可能である。時間軸上においては、各区間50a毎に同じ時相に相当するフレームが存在することになる。そこで、各時相毎にそれに対応する複数のフレームを集めて整列させれば、それぞれの時相に対応するボリュームデータを構成することができる。そのボリュームデータが図4においてはV,V,・・・,V,・・・で表されている。このような時系列順で存在する複数のボリュームデータをそれぞれ三次元画像として表現すれば、それを画像表示することにより動画像として心臓の三次元画像を観測することが可能となる。この手法自体は公知である。 FIG. 4 shows a reconstruction processing method. As described above, for the frame sequence 50 acquired over a plurality of heartbeats, a plurality of sections 50a corresponding to one heartbeat are set based on the period T. If the moving speed of the scanning plane is constant within each section, the time phase of each frame can be easily specified. On the time axis, there are frames corresponding to the same time phase for each section 50a. Therefore, if a plurality of frames corresponding to each time phase are collected and arranged, volume data corresponding to each time phase can be configured. The volume data is represented by V 1 , V 2 ,..., V i ,. If each of a plurality of volume data existing in such a time-series order is expressed as a three-dimensional image, it is possible to observe a three-dimensional image of the heart as a moving image by displaying it as an image. This technique itself is known.

胎児の心臓については、そこからの心電信号を直接的に計測することは非常に難しいが、上記手法によれば画像処理を利用して心電信号に相当する心拍情報を得ることができ、そのような心拍情報に基づいてフレーム列に対する再構成演算を適用することが可能である。しかも、上記手法においては心拍情報の演算に当たって各フレーム上における面積情報を用いているため、ノイズの影響を受け難く、かつ心臓の動き(例えば並進運動)の影響を受け難い計測を実現できるという利点がある。上述した特許文献1の手法では1または複数のピクセルについて輝度値の変化を観測していたため、心臓それ自体が運動した場合には大きな誤差要因が生じていたが、上述した手法によればそのような問題を解消或いは緩和でき、高精度の心拍演算を行えるという利点がある。   For the fetal heart, it is very difficult to directly measure the electrocardiogram signal from it, but according to the above method, heart rate information corresponding to the electrocardiogram signal can be obtained using image processing, It is possible to apply a reconstruction calculation to the frame sequence based on such heartbeat information. In addition, since the area information on each frame is used in the calculation of the heart rate information in the above method, it is possible to realize measurement that is hardly affected by noise and hardly affected by heart motion (for example, translational motion). There is. In the method of Patent Document 1 described above, since a change in luminance value was observed for one or a plurality of pixels, a large error factor was generated when the heart itself moved. Advantageous problems can be solved or alleviated and high-precision heart rate calculation can be performed.

本実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. フレーム列を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows a frame row | line | column. 面積の時間変化を表すプロファイルとそれを周波数解析した結果を表すグラフとを示す図である。It is a figure which shows the profile showing the profile showing the time change of an area, and the result of having analyzed the frequency of it. ボリュームデータの再構成演算を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reconstruction calculation of volume data.

符号の説明Explanation of symbols

10 3Dプローブ、12 送信部、14 受信部、18 座標変換部、20 フレーム列メモリ、22 心腔抽出部、24 面積推定部、26 周期演算部、28 再構成部、30 三次元画像形成部。   10 3D probe, 12 transmission unit, 14 reception unit, 18 coordinate conversion unit, 20 frame sequence memory, 22 heart chamber extraction unit, 24 area estimation unit, 26 period calculation unit, 28 reconstruction unit, 30 three-dimensional image formation unit

Claims (5)

周期的に運動する対象組織を含む三次元空間内においてビーム走査面を移動させることによって時系列順のフレーム列を取得する取得手段と、
前記フレーム列を構成する各フレームごとに特定部位を抽出し、当該特定部位についての組織形態を定量化し、これにより形態量の周期的な時間変化を表すプロファイルを演算するプロファイル演算手段と、
前記プロファイルに基づいて前記組織の運動周期を演算する周期演算手段と、
前記演算された運動周期を利用して前記フレーム列から各時相のボリュームデータを再構成する再構成手段と、
前記各時相のボリュームデータに基づいて各時相の超音波画像を形成する画像形成手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
Acquisition means for acquiring a frame sequence in time series by moving a beam scanning plane in a three-dimensional space including a target tissue that moves periodically;
A profile calculating means for extracting a specific part for each frame constituting the frame sequence, quantifying a tissue form for the specific part, and calculating a profile representing a periodic time change of the form quantity;
A cycle calculating means for calculating a motion cycle of the tissue based on the profile;
Reconstructing means for reconstructing the volume data of each time phase from the frame sequence using the calculated motion period;
Image forming means for forming an ultrasonic image of each time phase based on the volume data of each time phase;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
請求項1記載の装置において、
前記プロファイル演算手段は、前記形態量として組織面積を演算することを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the profile calculation means calculates a tissue area as the morphological quantity.
請求項2記載の装置において、
前記周期的に運動する対象組織は胎児の心臓であることを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 2.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the target tissue that moves periodically is a fetal heart.
請求項3記載の装置において、
前記特定部位は前記胎児の心臓における内腔であり、
前記組織面積は前記胎児の心臓における内腔面積であることを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 3.
The specific site is a lumen in the fetal heart;
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the tissue area is a lumen area in the fetal heart.
請求項1記載の装置において、
前記各時相の超音波画像が動画像として表示されることを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the ultrasonic images of the respective time phases are displayed as moving images.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2189812B1 (en) * 2008-11-25 2016-05-11 Samsung Medison Co., Ltd. Providing volume information on a periodically moving target object in an ultrasound system
JP5461845B2 (en) 2009-02-05 2014-04-02 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus
JP5396285B2 (en) * 2010-01-07 2014-01-22 日立アロカメディカル株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
JP5550931B2 (en) * 2010-02-02 2014-07-16 日立アロカメディカル株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
JP5461934B2 (en) * 2009-09-18 2014-04-02 日立アロカメディカル株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
US8852106B2 (en) 2009-04-13 2014-10-07 Hitachi Aloka Medical, Ltd. Ultrasound diagnostic apparatus
JP5475376B2 (en) * 2009-09-14 2014-04-16 日立アロカメディカル株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
JP5461931B2 (en) * 2009-09-14 2014-04-02 日立アロカメディカル株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
JP6193449B1 (en) * 2016-06-20 2017-09-06 株式会社日立製作所 Ultrasonic diagnostic equipment
CN111297399B (en) * 2019-03-26 2021-11-23 华南理工大学 Fetal heart positioning and fetal heart rate extraction method based on ultrasonic video

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3352207B2 (en) * 1994-02-09 2002-12-03 アロカ株式会社 Ultrasound diagnostic equipment
JPH1099328A (en) * 1996-09-26 1998-04-21 Toshiba Corp Image processor and image processing method
US20060079783A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Clark David W Method and system for deriving a fetal heart rate without the use of an electrocardiogram in non-3D imaging applications

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