JP4936281B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、被検体の診断画像として超音波画像を撮像する超音波診断装置に関する。詳細には、検査部位を示すボディマークを表示する超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasound diagnostic apparatus that captures an ultrasound image as a diagnostic image of a subject. Specifically, the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays a body mark indicating an examination site.
従来、超音波診断装置による画像診断技術として、RVS(リアルタイムバーチャルソノグラフィ)がある。RVSでは、超音波診断装置による超音波画像の撮像時に、撮像中の超音波画像の断層面に一致するリファレンス画像(例えば、CT断層像)がボリュームデータから抽出され、抽出されたリファレンス画像と超音波画像とが並べて表示される。被検体に関するボリュームデータは、種々の医用画像診断装置(例えば、CT装置)により取得される。超音波診断装置は、超音波画像と同一断面のリファレンス画像とをリアルタイムに描画する(例えば、[特許文献1]参照。)。 Conventionally, there is RVS (real-time virtual sonography) as an image diagnostic technique using an ultrasonic diagnostic apparatus. In RVS, when an ultrasound image is captured by an ultrasound diagnostic apparatus, a reference image (for example, a CT tomogram) that matches the tomographic plane of the ultrasound image being captured is extracted from the volume data, and the extracted reference image and ultrasound The sound image is displayed side by side. Volume data relating to the subject is acquired by various medical image diagnostic apparatuses (for example, CT apparatuses). The ultrasonic diagnostic apparatus draws an ultrasonic image and a reference image having the same cross section in real time (see, for example, [Patent Document 1]).
また、RVSにおいて、ボリュームデータから被検体の三次元被検体画像を再構成し、被検体に対する超音波探触子の位置情報を取得して三次元空間に超音波画像の断層位置を示す三次元断層面画像を作成し、三次元被検体画像と三次元断層面画像とを合成表示させる超音波診断装置がある。三次元被検体画像と三次元断層面画像との合成画像は、検査部位を示すボディマークや超音波探触子の位置を示すプローブマークとして利用される。 Further, in RVS, a three-dimensional object image is reconstructed from volume data, the position information of the ultrasonic probe with respect to the object is acquired, and a three-dimensional image showing the tomographic position of the ultrasonic image in the three-dimensional space. There is an ultrasonic diagnostic apparatus that creates a tomographic image and synthesizes and displays a three-dimensional subject image and a three-dimensional tomographic image. A composite image of the three-dimensional subject image and the three-dimensional tomographic plane image is used as a body mark indicating the examination site or a probe mark indicating the position of the ultrasonic probe.
しかしながら、従来のボディマークでは、三次元被検体画像の表示角度が固定され、異なる視点からボディマークの位置を確認することができないという問題点がある。 However, the conventional body mark has a problem that the display angle of the three-dimensional object image is fixed, and the position of the body mark cannot be confirmed from different viewpoints.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、三次元被検体画像を用いたボディマークにおいて、異なる視点からボディマークの位置を確認することを可能とする超音波診断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an ultrasonic diagnostic apparatus capable of confirming the position of a body mark from different viewpoints in a body mark using a three-dimensional subject image. The purpose is to do.
前述した目的を達成するために本発明は、探触子から被検体に対して超音波を送受信して超音波画像を作成して表示する超音波診断装置において、前記被検体のボリュームデータを記憶するボリュームデータ記憶手段と、前記探触子の位置情報を取得する探触子位置情報取得手段と、前記取得された前記探触子の位置情報に基づいて、三次元可視化処理における視点及び投影面を算出する視点・投影面算出手段と、前記ボリュームデータ記憶手段に記憶されるボリュームデータから前記被検体を示す三次元被検体画像を作成する三次元被検体画像作成手段と、前記取得された前記探触子の位置情報に基づいて、三次元空間に前記超音波画像の断層位置を示す三次元断層面画像を作成する三次元断層面画像作成手段と、前記作成された三次元被検体画像と前記作成された三次元断層面画像とを画像合成して三次元合成画像を作成する三次元合成画像作成手段と、前記作成された三次元合成画像と前記超音波画像とを表示する表示手段と、を具備し、前記三次元被検体画像作成手段は、前記ボリュームデータを前記算出された視点から前記算出された投影面に投影して前記三次元被検体画像を作成し、前記三次元断層面画像作成手段は、前記超音波画像の断層面を前記算出された視点から前記算出された投影面に投影して前記三次元断層面画像を作成することを特徴とする超音波診断装置である。
To achieve the above-described object, the present invention stores volume data of the subject in an ultrasonic diagnostic apparatus that creates and displays an ultrasonic image by transmitting and receiving ultrasonic waves from a probe to the subject. Volume data storage means, probe position information acquisition means for acquiring the position information of the probe, and viewpoint and projection plane in the three-dimensional visualization processing based on the acquired position information of the probe Viewpoint / projection plane calculating means for calculating the three-dimensional object image generating means for generating a three-dimensional object image representing the object from the volume data stored in the volume data storage means, and the acquired 3D tomographic plane image creating means for creating a 3D tomographic plane image showing a tomographic position of the ultrasonic image in a 3D space based on the position information of the probe, and the created 3D
本発明の超音波診断装置は、被検体のボリュームデータを記憶するボリュームデータ記憶手段と探触子の位置情報を取得する探触子位置情報取得手段を備える。被検体のボリュームデータは、予め医用画像診断装置により取得されたデータである。医用画像診断装置は、例えば、CT画像診断装置やMR画像診断装置や超音波診断装置である。探触子位置情報取得手段は、例えば、磁気センサ及び磁気ソースにより構成される磁気位置センサシステムである。磁気センサは、探触子に貼付される。 The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes volume data storage means for storing volume data of a subject and probe position information acquisition means for acquiring position information of the probe. The volume data of the subject is data acquired in advance by the medical image diagnostic apparatus. The medical image diagnostic apparatus is, for example, a CT image diagnostic apparatus, an MR image diagnostic apparatus, or an ultrasonic diagnostic apparatus. The probe position information acquisition means is, for example, a magnetic position sensor system including a magnetic sensor and a magnetic source. The magnetic sensor is affixed to the probe.
超音波診断装置は、探触子の位置情報に基づいて、三次元可視化処理における視点及び投影面を算出する。また、超音波診断装置は、ボリュームデータを算出された視点から算出された投影面に投影して、被検体を示す三次元被検体画像を作成する。また、超音波診断装置は、超音波画像の断層面を算出された視点から算出された投影面に投影して、超音波画像の断層面を示す三次元断層面画像を作成する。超音波診断装置は、三次元被検体画像と三次元断層面画像とを画像合成して三次元合成画像を作成し、超音波画像とを対応付けて表示する。三次元合成画像は、検査部位を示すボディマークや超音波探触子の位置を示すプローブマークとして利用される。 The ultrasonic diagnostic apparatus calculates a viewpoint and a projection plane in the three-dimensional visualization process based on the position information of the probe . Further, the ultrasonic diagnostic apparatus projects volume data onto a projection plane calculated from the calculated viewpoint, and creates a three-dimensional subject image showing the subject. Further, the ultrasonic diagnostic apparatus projects a tomographic plane of the ultrasonic image onto a projection plane calculated from the calculated viewpoint, and creates a three-dimensional tomographic plane image indicating the tomographic plane of the ultrasonic image. The ultrasonic diagnostic apparatus creates a three-dimensional composite image by synthesizing a three-dimensional subject image and a three-dimensional tomographic plane image, and displays the ultrasonic image in association with each other. The three-dimensional composite image is used as a body mark indicating an examination site or a probe mark indicating the position of an ultrasonic probe.
これにより、被検体と探触子との位置関係に応じて三次元被検体画像の角度を変更して表示させることができる。これにより、探触子の位置の変化に応じてボディマークの表示角度を変更可能であり、超音波画像診断を正確かつ効率的に行うことができる。これにより、視点からの遠近に応じて、陰影処理を行い、輝度や不透明度や色相を決定することにより、ボディマークとしての三次元合成画像の視認性を向上させることができる。 Thus, the angle of the three-dimensional subject image can be changed and displayed according to the positional relationship between the subject and the probe. As a result, the display angle of the body mark can be changed according to the change in the position of the probe, and ultrasonic image diagnosis can be performed accurately and efficiently. Accordingly, the visibility of the three-dimensional composite image as the body mark can be improved by performing shading processing according to the distance from the viewpoint and determining the luminance, opacity, and hue.
また、探触子を操作する検査者の位置情報を取得する検査者位置情報取得手段を設け、検査者の位置情報に基づいて、三次元可視化処理における視点及び投影面を算出してもよい。検査者位置情報取得手段は、例えば、磁気センサ及び磁気ソースにより構成される磁気位置センサシステムである。磁気センサは、検査者の頭部等に装着される。 Further, an inspector position information acquisition unit that acquires position information of an inspector who operates the probe may be provided, and a viewpoint and a projection plane in the three-dimensional visualization process may be calculated based on the inspector position information. The inspector position information acquisition unit is, for example, a magnetic position sensor system including a magnetic sensor and a magnetic source. The magnetic sensor is mounted on the examiner's head or the like.
これにより、被検体と検査者との位置関係に応じて三次元合成画像の角度を変更して表示させることができる。これにより、検査者の位置の変化に応じてボディマークの表示角度を変更可能であり、超音波画像診断を正確かつ効率的に行うことができる。 Accordingly, the angle of the three-dimensional composite image can be changed and displayed according to the positional relationship between the subject and the examiner. Thereby, the display angle of the body mark can be changed according to the change of the position of the examiner, and ultrasonic image diagnosis can be performed accurately and efficiently.
本発明によれば、三次元被検体画像を用いたボディマークにおいて、異なる視点からボディマークの位置を確認することを可能とす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 makes it possible to confirm the position of a body mark from a different viewpoint in a body mark using a three-dimensional subject image can be provided.
以下添付図面を参照しながら、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。 Hereinafter, preferred embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, the same reference numerals are given to components having substantially the same functional configuration, and redundant description will be omitted.
(1.第1の実施形態)
(1−1.超音波診断装置1の構成)
最初に、図1及び図2を参照しながら、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の構成について説明する。第1の実施形態では、視線18の方向は探触子2から見た視線方向であり、探触子2の超音波照射方向に対して平行である。
図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の構成図である。
図2は、探触子2と被検体17との位置関係を示す図である。
(1. First embodiment)
(1-1. Configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 1)
First, the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the first embodiment, the direction of the line of
FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the probe 2 and the
超音波診断装置1は、被検体17との間で超音波を送受する超音波探触子2(以下、探触子2という。)と、探触子2に駆動信号を供給するとともに、探触子2から出力される受信信号を処理する超音波送受信部3と、超音波送受信部3から出力された受信信号に基づき超音波画像を再構成する超音波画像作成部4と、超音波画像作成部4から出力される超音波画像が表示画面に表示される表示手段としての表示部5とを備える。
The ultrasonic diagnostic apparatus 1 supplies an ultrasonic probe 2 (hereinafter referred to as the probe 2) that transmits and receives ultrasonic waves to and from the
探触子2には、駆動信号を超音波に変換して被検体17の対象部位に射出すると共に、被検体17の対象部位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診断用振動子が複数配列される。診断用振動子と共に治療用振動子を複数配列してもよい。治療用振動子は、被検体の対象部位に治療用超音波を射出する。
The probe 2 converts the drive signal into an ultrasonic wave and emits it to a target part of the
また、超音波診断装置1は、医用画像診断装置6により取得された被検体17に関するボリュームデータを取り込み、ボリュームデータを記憶するボリュームデータ記憶部7を備える。医用画像診断装置6は、被検体17の画像を取得して診断を行う装置であり、例えば、CT画像診断装置やMR画像診断装置や超音波診断装置である。
The ultrasonic diagnostic apparatus 1 further includes a volume
また、超音波診断装置1は、磁気センサ8及び磁気ソース16と、探触子座標算出部9と、超音波断層面座標算出部10と、リファレンス画像作成部11とを備える。
The ultrasonic diagnostic apparatus 1 also includes a
磁気センサ8及び磁気ソース16により磁気位置センサシステムが構成される。磁気センサ8は、磁気信号検出器であり、探触子2に貼付される。磁気位置センサシステムは、磁気センサ8から出力される検出信号に基づいて、ソース座標系における探触子2の三次元位置や傾き(ねじれ)等の位置情報を算出して探触子座標算出部9に出力する。
The
探触子座標算出部9は、磁気センサ8から取得したソース座標系における探触子2の位置情報に対して座標変換を行い、ボリュームデータ座標系における探触子2の位置情報を算出する。尚、座標変換に関して考慮すべき座標系は、ソース座標系及び被検体座標系及びボリュームデータ座標系である。公知のレジストレーション処理によって、各座標系同士の位置の対応関係(変換行列)を導出可能であり、ソース座標系からボリュームデータ座標系への変換行列を用いればよい。また、探触子座標算出部9は、探触子2の位置情報とともに探触子2の長手方向を探触子2の形状と向きから読み取り、超音波断層面の位置情報も算出される。
The probe coordinate calculation unit 9 performs coordinate conversion on the position information of the probe 2 in the source coordinate system acquired from the
超音波断層面座標算出部10は、探触子座標算出部9から取得したボリュームデータ座標系における探触子2の位置情報を用いて、ボリュームデータ座標系における超音波断層面の位置情報を算出する。すなわち、超音波断層面座標算出部10は、超音波画像作成部4から出力される超音波画像の各ピクセルがボリュームデータ上のどのボクセルに対応するかを算出する。
The ultrasonic tomographic plane
リファレンス画像作成部11は、超音波断層面座標算出部10から出力されたボリュームデータに対する超音波断層面の位置情報に基づいて、ボリュームデータ記憶部7に記憶されたボリュームデータからリファレンス画像用データを抽出してリファレンス画像を再構成する。尚、リファレンス画像用データは、リアルタイム撮像の場合、撮像中の超音波画像のスキャン面に対応する画像データである。超音波画像とリファレンス画像とは、同一断面の断層像として表示部5に表示される。
The reference
また、超音波診断装置1は、視点・投影面座標算出部12と、ボリュームデータ記憶部7に記憶されたボリュームデータに基づいてMIP画像及びサーフェイスレンダリング画像を作成して合成する三次元被検体画像作成部13と、三次元空間に超音波の断層位置の三次元断層面画像を作成する三次元断層面画像作成部14と、三次元被検体画像作成部13及び三次元断層面画像作成部14が作成した三次元画像を合成する三次元合成画像作成部15とを備える。
The ultrasound diagnostic apparatus 1 also generates a MIP image and a surface rendering image based on the viewpoint / projection plane coordinate
表示部5は、超音波画像作成部4から出力された超音波画像と、リファレンス画像作成部11から出力されたリファレンス画像と、三次元合成画像作成部15から出力された三次元合成画像とを表示する。
三次元合成画像作成部15から出力された三次元合成画像は、検査部位及び探触子2の超音波断層面(超音波照射面の位置)をビジュアル化して示すガイド情報であり、検査部位を示すボディマーク及び探触子2の位置を示すプローブマークとして利用される。検査者は、このガイド情報に基づいて探触子2を移動させる。
尚、図示しないが、超音波診断装置1は、各構成要素を制御する制御部及び操作部を備える。
The display unit 5 displays the ultrasound image output from the ultrasound image creation unit 4, the reference image output from the reference
The three-dimensional composite image output from the three-dimensional composite
Although not shown, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 includes a control unit and an operation unit that control each component.
(1−2.超音波診断装置1の動作)
次に、図3〜図7を参照しながら、超音波診断装置1の動作について説明する。
(1-2. Operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1)
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 will be described with reference to FIGS.
図3は、超音波診断装置1の動作を示すフローチャートである。
超音波診断装置1は、超音波送受信部3により探触子2から出力される受信信号を処理し、超音波画像作成部4により超音波画像31(図7)を作成する(ステップ101)。
超音波診断装置1は、磁気センサ8及び磁気ソース16によりソース座標系における探触子2の位置情報を算出し、探触子座標算出部9により座標変換を行い、ボリュームデータ座標系における探触子2の位置情報を算出する(ステップ102)。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1.
The ultrasonic diagnostic apparatus 1 processes a reception signal output from the probe 2 by the ultrasonic transmission / reception unit 3, and generates an ultrasonic image 31 (FIG. 7) by the ultrasonic image generation unit 4 (step 101).
The ultrasonic diagnostic apparatus 1 calculates position information of the probe 2 in the source coordinate system by the
図4は、超音波断層面33を示す図である。
超音波断層面座標算出部10は、ボリュームデータ座標系における探触子2の位置情報を用いて、ボリュームデータ座標系における超音波断層面33の位置情報を算出する(ステップ103)。
FIG. 4 is a view showing the
The ultrasonic tomographic plane coordinate
リファレンス画像作成部11は、ボリュームデータ座標系における超音波断層面33の位置情報に基づいて、ボリュームデータ記憶部7に記憶されたボリュームデータを用いてリファレンス画像32(図7)を再構成する(ステップ104)。
The reference
図5は、三次元可視化処理の説明図である。図5には、視点21、視線22、ボリュームデータ23、投影面24、視線22上のデータ配列25、投影値27が示される。
図6は、三次元被検体画像34と三次元断層面画像35との合成画像である三次元合成画像36を示す図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the three-dimensional visualization process. FIG. 5 shows a
FIG. 6 is a diagram showing a three-dimensional
三次元可視化処理として、主に3つの手法が挙げられる。MIP法(最大輝度値投影法)では、視点から投影面へ向けて視線を伸ばし、その視線上にあるボクセルの最大輝度値を採用する。SR法(サーフェイスレンダリング)では、視点から投影面へ向けて視線を伸ばし、その視線上にある輝度値変化の境界を採用する。VR法(ボリュームレンダリング)では、視点から投影面へ向けて視線を伸ばし、その視線上にあるボクセルの密度を合計する。 There are mainly three methods as three-dimensional visualization processing. In the MIP method (maximum luminance value projection method), the line of sight is extended from the viewpoint toward the projection plane, and the maximum luminance value of the voxel on the line of sight is adopted. In the SR method (surface rendering), the line of sight is extended from the viewpoint toward the projection plane, and the boundary of the luminance value change on the line of sight is adopted. In the VR method (volume rendering), the line of sight is extended from the viewpoint to the projection plane, and the densities of the voxels on the line of sight are totaled.
視点・投影面座標算出部12は、ボリュームデータ座標系における探触子2の位置情報に基づいて、三次元可視化処理における視点21及び投影面24を決定する(ステップ105)。
尚、第1の実施形態では、視線22の方向は、探触子2の超音波照射方向に対して平行である。図5の視線22は、図2の視線18に相当する。視点21は探触子2の裏側、すなわち、ボリュームデータ23の中心点から探触子2の中心点への半直線上、かつ、ボリュームデータ23よりも外側の点として決定される。また、投影面24は、視点21とボリュームデータ23の中心点とを結ぶ直線に対して垂直になるように決定される。
The viewpoint / projection plane coordinate
In the first embodiment, the direction of the line of
三次元被検体画像作成部13は、ボリュームデータ記憶部7に記憶されたボリュームデータを用いて三次元可視化処理を行い、三次元被検体画像34(図6)を作成する(ステップ106)。
The three-dimensional subject
例えば、三次元被検体画像作成部13は、MIP画像とSR画像とを合成して三次元被検体画像34を作成する。三次元被検体画像作成部13は、血管や造影効果増強域などの最大輝度部の三次元画像をMIP法で作成し、被検体17の体表の三次元画像をSR法で作成し、SR画像を半透明にしてMIP画像と合成して三次元被検体画像34を作成してもよい。この三次元被検体画像34では、被検体17内のどの血管が表示されているか、また、血管のどの位置からどの方向を観察しているかを明確に把握することができる。また、三次元被検体画像作成部13は、三次元画像における奥行き情報(Z軸座標)を算出することが望ましい。
For example, the three-dimensional subject
三次元断層面画像作成部14は、視点・投影面座標算出部12から視点21及び投影面24を取得し、超音波断層面座標算出部10から超音波断層面33の断層位置の位置情報を取得する。三次元断層面画像作成部14は、投影面24に対して、超音波断層面33を投影し、超音波断層面33の三次元画像である三次元断層面画像35(図6)を作成する(ステップ107)。尚、この三次元断層面画像35の形状は、超音波画像31の視野及び深度に対応したコンベックス形やリニア形になる。
The three-dimensional tomographic plane
三次元合成画像作成部15は、三次元被検体画像34と三次元断層面画像35とを合成して三次元合成画像36を作成する(ステップ108)。三次元合成画像作成部15は、三次元被検体画像34と三次元断層面画像35とを異なる色相で合成することが望ましい。三次元合成画像作成部15は、例えば、三次元被検体画像34をグレースケールとし、三次元断層面画像35を緑色として画像合成する。
The three-dimensional composite
ここで、三次元被検体画像34と三次元断層面画像35との画像合成について詳細に説明する。
三次元合成画像作成部15は、ピクセル毎に、三次元被検体画像34の深さ(Z軸座標値、視点21からの距離)と三次元断層面画像35の深さとを比較する。三次元合成画像作成部15は、視点21に遠い画像について陰面処理を施す。
Here, image synthesis of the three-
The three-dimensional composite
例えば、三次元合成画像作成部15は、三次元合成画像36上の位置(X,Y)において、(三次元被検体画像34の深さZm)<(三次元断層面画像35の深さZs)であって、三次元被検体画像34が三次元断層面画像35よりも視点21に近いと判定した場合、三次元合成画像36の輝度値として三次元被検体画像34の輝度値を採用する。あるいは、三次元合成画像作成部15は、三次元被検体画像34及び三次元断層面画像35に対してそれぞれ不透明度を設定し、不透明度が大きいほど係数を重くしてZ軸方向に沿って輝度値を加算してゆくことによって、手前の三次元被検体画像34を半透明表示させて奥にある三次元断層面画像35を透過表示させてもよい。これにより、三次元合成画像36において、三次元被検体画像34が三次元断層面画像35よりも手前側にあるように見える。
For example, at the position (X, Y) on the three-dimensional
一方、三次元合成画像作成部15は、三次元合成画像36上の位置(X,Y)において、(三次元被検体画像34の深さZm)>(三次元断層面画像35の深さZs)であって、三次元被検体画像34が三次元断層面画像35よりも視点21から遠いと判定した場合、三次元合成画像36の輝度値として三次元断層面画像35の輝度値を採用する。あるいは、三次元合成画像作成部15は、三次元被検体画像34及び三次元断層面画像35に対してそれぞれ不透明度を設定し、不透明度が大きいほど係数を重くしてZ軸方向に沿って輝度値を加算してゆくことによって、手前の三次元断層面画像35を半透明表示させて奥にある三次元被検体画像34を透過表示させてもよい。これにより、三次元合成画像36において、三次元断層面画像35が三次元被検体画像34よりも手前側にあるように見える。
On the other hand, the three-dimensional composite
また、三次元合成画像作成部15は、三次元合成画像36上の位置(X,Y)において、(三次元被検体画像34の深さZm)=(三次元断層面画像35の深さZs)の場合、三次元合成画像36上の位置(X,Y)において輝度値を所定の色、例えば、青色に設定する。これにより、三次元被検体画像34と三次元断層面画像35との境界線が所定の色で描画されて明瞭になる。尚、不透明度に関しては、検査者が変更可能とすることが望ましい。
また、視点・投影面座標算出部12から得られる探触子2の位置情報と超音波断層面33の位置情報に合わせ、三次元合成画像36の三次元断層面画像35を固定し、三次元被検体画像34を変更して表示させることもできる。具体的には、三次元被検体画像作成部13は、視点・投影面座標算出部12から得られる探触子2の位置情報に基づいて、ボリュームデータ記憶部7に記憶されたボリュームデータを用いて三次元可視化処理を行う。このとき、三次元被検体画像作成部13は、視点・投影面座標算出部12から視点21及び投影面24の位置情報を取得する。そして、三次元被検体画像作成部13は、ボリュームデータを用いて視点21から投影面24に対して描写される三次元被検体画像を作成する。また、三次元断層面画像作成部14は、視点・投影面座標算出部12から超音波断層面33の位置情報を取得し、投影面24に対して、超音波断層面33を投影し、超音波断層面33の三次元画像である三次元断層面画像35を作成する。そして、三次元断層面画像作成部14は、一旦作成された三次元断層面画像35を固定する。よって、探触子2を動かしても三次元断層面画像35で表示される超音波断層面33は定位置に表示され、三次元被検体画像34のみが探触子2の動きに合わせて移動することになる。
また、超音波断層面33と視点方向が平行になる場合、表示される超音波断層面33がライン状に形成されることもある。このライン状に表示されるラインは、超音波断層面33の断層位置そのものを示すものであり、リニア型又はコンベックス型の探触子2であれば、探触子2の長手方向である。上記の方法でラインを固定することにより、このラインの位置情報から穿刺計画などを行うことができる。
Further, the three-dimensional composite image creation unit 15 (the depth Zm of the three-dimensional subject image 34) = (the depth Zs of the three-dimensional tomographic plane image 35) at the position (X, Y) on the three-dimensional
Further, the three-dimensional
In addition, when the
図7は、表示部5の表示画面37を示す図である。
超音波診断装置1は、超音波画像31及びリファレンス画像32及び三次元合成画像36を対応付けて隣接配置し、表示部5の画面37に表示する(ステップ109)。
FIG. 7 is a diagram showing a
The ultrasound diagnostic apparatus 1 arranges the
(1−3.効果等)
以上の過程を経て、超音波診断装置1は、磁気センサ8により探触子2の位置情報を取得し、探触子2の位置情報に基づいて、同一の断層面について超音波画像31及びリファレンス画像32を作成する。超音波診断装置1は、探触子2の位置情報に基づいて、三次元可視化処理における視点21及び投影面24を決定する。超音波診断装置1は、投影面24にボリュームデータを投影して三次元被検体画像34を作成し、投影面24に超音波画像31の断層位置を示す超音波断層面33を投影して三次元断層面画像35を作成し、三次元被検体画像34と三次元断層面画像35とを画像合成して三次元合成画像36を作成する。超音波診断装置1は、超音波画像31とリファレンス画像32と三次元合成画像36とを対応付けて表示部5に表示する。
(1-3. Effects, etc.)
Through the above process, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 acquires the position information of the probe 2 by the
このように第1の実施形態では、被検体と探触子2との位置関係に応じて三次元被検体画像の角度を変更して表示させることができる。よって、探触子2の位置の変化に応じてボディマークの表示角度を変更可能であり、RVSによる超音波画像診断を正確かつ効率的に行うことができる。 Thus, in the first embodiment, the angle of the three-dimensional subject image can be changed and displayed according to the positional relationship between the subject and the probe 2. Therefore, the display angle of the body mark can be changed according to the change in the position of the probe 2, and ultrasonic image diagnosis by RVS can be performed accurately and efficiently.
(2.第2の実施形態)
次に、図8〜図11を参照しながら、第2の実施形態について説明する。
図8は、第2の実施形態に係る超音波診断装置1aの構成図である。
図9は、探触子2と検査者43との位置関係を示す図である。
第2実施形態では、視線44の方向は検査者43から見た視線方向であり、被検体17や探触子2の超音波照射面に対して方向が変化する。
(2. Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus 1a according to the second embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing the positional relationship between the probe 2 and the
In the second embodiment, the direction of the line of
超音波診断装置1aは、磁気センサ41及び検査者座標算出部42を備える。
磁気センサ41は、磁気信号検出器であり、検査者43の頭部に装着される。磁気センサ41は、可能な限り検査者43の目の近くに装着されることが望ましい。
The ultrasonic diagnostic apparatus 1 a includes a
The
磁気位置センサシステムは、磁気センサ41から出力される検出信号に基づいて、ソース座標系における検査者43の三次元位置や傾き(ねじれ)等の位置情報を算出して検査者座標算出部42に出力する。
検査者座標算出部42は、磁気センサ41から取得したソース座標系における検査者43の位置情報に対して座標変換を行い、ボリュームデータ座標系における検査者43の位置情報を算出する。
The magnetic position sensor system calculates position information such as the three-dimensional position and inclination (twist) of the
The inspector coordinate
視点・投影面座標算出部12は、ボリュームデータ座標系における検査者43の位置情報に基づいて、三次元可視化処理における視点21及び投影面24を決定する。
尚、第2の実施形態では、視線44の方向は、検査者43の位置に応じて変化する。図5の視線22は、図9の視線44に相当する。視点21は検査者43の視点、すなわち、検査者43の頭部の位置である。また、投影面24は、視点21とボリュームデータ23の中心点とを結ぶ直線に対して垂直になるように決定される。
The viewpoint / projection plane coordinate
In the second embodiment, the direction of the line of
図10は、三次元被検体画像51と三次元断層面画像52との合成画像である三次元合成画像53を示す図である。
図11は、表示部5の表示画面54を示す図である。
以降第1の実施形態と同様に、超音波診断装置1aは、三次元被検体画像51及び三次元断層面画像52を作成して画像合成し、三次元合成画像53を作成する。
超音波診断装置1は、超音波画像31及びリファレンス画像32及び三次元合成画像53を対応付けて隣接配置し、表示部5の画面54に表示する。
FIG. 10 is a diagram illustrating a three-dimensional
FIG. 11 is a diagram showing the
Thereafter, as in the first embodiment, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 a creates a three-dimensional
The ultrasonic diagnostic apparatus 1 arranges the
以上の過程を経て、超音波診断装置1は、検査者43の位置情報に基づいて、三次元可視化処理における視点21及び投影面24を決定する。超音波診断装置1は、投影面24にボリュームデータを投影して三次元被検体画像51を作成し、投影面24に超音波断層面33を投影して三次元断層面画像52を作成し、三次元被検体画像51と三次元断層面画像52とを画像合成して三次元合成画像53を作成する。超音波診断装置1は、超音波画像31とリファレンス画像32と三次元合成画像53とを対応付けて表示部5に表示する。
Through the above process, the ultrasound diagnostic apparatus 1 determines the
このように第2の実施形態では、被検体と検査者との位置関係に応じて三次元合成画像の角度を変更して表示させることができる。これにより、検査者の位置の変化に応じてボディマークの表示角度を変更可能であり、RVSによる超音波画像診断を正確かつ効率的に行うことができる。 As described above, in the second embodiment, the angle of the three-dimensional composite image can be changed and displayed according to the positional relationship between the subject and the examiner. Thereby, the display angle of the body mark can be changed according to the change of the position of the examiner, and the ultrasonic image diagnosis by RVS can be performed accurately and efficiently.
(3.その他)
尚、三次元被検体画像作成部13が実行する三次元処理は演算量が大きいので、リアルタイム処理が困難となる場合が考えられる。この場合には、リアルタイム処理を行なわず、必要なときに三次元被検体画像34の表示角度を変更するようにしてもよい。
例えば、図7の画面37あるいは図11の画面54のユーザーインターフェース上に3D角度変更ボタン38を設け、当該ボタン38を介して三次元処理の実行及び停止を操作するようにしてもよい。すなわち、ボタン38を介して三次元処理実行の操作指示が行われた時に、視点・投影面座標算出部12が視点21および投影面24を再計算し、三次元被検体画像作成部13が三次元被検体画像34を作成すればよい。
(3. Other)
It should be noted that the 3D processing executed by the 3D subject
For example, a 3D
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
1、1a………超音波診断装置
2………超音波探触子
3………超音波送受信部
4………超音波画像作成部
5………表示部
6………医用画像診断装置
7………ボリュームデータ記憶部
8、41………磁気センサ
9………探触子座標算出部
10………超音波断層面座標算出部
11………リファレンス画像作成部
12………視点・投影面座標算出部
13………三次元被検体画像作成部
14………三次元断層面画像作成部
15………三次元合成画像作成部
16………磁気ソース
17………被検体
18、22、44………視線
21………視点
24………投影面
33………超音波断層面
34、51………三次元被検体画像
35、52………三次元断層面画像
36、53………三次元合成画像
37、54………画面
42………検査者座標算出部
43………検査者
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ......... Ultrasonic diagnostic apparatus 2 ......... Ultrasonic probe 3 ......... Ultrasonic transmission / reception part 4 ......... Ultrasonic image creation part 5 ......... Display part 6 ......... Medical image
Claims (4)
前記被検体のボリュームデータを記憶するボリュームデータ記憶手段と、
前記探触子の位置情報を取得する探触子位置情報取得手段と、
前記取得された前記探触子の位置情報に基づいて、三次元可視化処理における視点及び投影面を算出する視点・投影面算出手段と、
前記ボリュームデータ記憶手段に記憶されるボリュームデータから前記被検体を示す三次元被検体画像を作成する三次元被検体画像作成手段と、
前記取得された前記探触子の位置情報に基づいて、三次元空間に前記超音波画像の断層位置を示す三次元断層面画像を作成する三次元断層面画像作成手段と、
前記作成された三次元被検体画像と前記作成された三次元断層面画像とを画像合成して三次元合成画像を作成する三次元合成画像作成手段と、
前記作成された三次元合成画像と前記超音波画像とを表示する表示手段と、
を具備し、
前記三次元被検体画像作成手段は、前記ボリュームデータを前記算出された視点から前記算出された投影面に投影して前記三次元被検体画像を作成し、
前記三次元断層面画像作成手段は、前記超音波画像の断層面を前記算出された視点から前記算出された投影面に投影して前記三次元断層面画像を作成することを特徴とする超音波診断装置。 In an ultrasound diagnostic apparatus that creates and displays an ultrasound image by transmitting and receiving ultrasound to and from a subject from a probe,
Volume data storage means for storing volume data of the subject;
Probe position information acquisition means for acquiring position information of the probe;
Viewpoint / projection plane calculating means for calculating a viewpoint and a projection plane in the three-dimensional visualization process based on the acquired positional information of the probe ;
Three-dimensional subject image creation means for creating a three-dimensional subject image indicating the subject from the volume data stored in the volume data storage means;
Three-dimensional tomographic plane image creating means for creating a three-dimensional tomographic plane image indicating a tomographic position of the ultrasonic image in a three-dimensional space based on the acquired positional information of the probe;
3D composite image creation means for creating a 3D composite image by compositing the created 3D object image and the created 3D tomographic plane image;
Display means for displaying the created three-dimensional composite image and the ultrasonic image;
Equipped with,
The three-dimensional subject image creating means projects the volume data from the calculated viewpoint onto the calculated projection plane to create the three-dimensional subject image,
The three-dimensional tomographic plane image creating means projects the tomographic plane of the ultrasonic image onto the calculated projection plane from the calculated viewpoint to create the three-dimensional tomographic plane image. Diagnostic device.
前記視点・投影面算出手段は、前記検査者の位置情報に基づいて、三次元可視化処理における視点及び投影面を算出することを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 Inspector position information acquisition means for acquiring position information of an inspector who operates the probe,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the viewpoint / projection plane calculating unit calculates a viewpoint and a projection plane in a three-dimensional visualization process based on the position information of the inspector .
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