JP5179812B2 - 超音波診断装置、超音波画像処理装置、及び超音波画像処理プログラム - Google Patents
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Description
なお、画像生成部12は、合成ボリュームデータに対して関心領域(ROI)を設定し、その関心領域に含まれるデータを抽出しても良い。そして、画像生成部12は、抽出したデータに基づいて関心領域を3次元的に表す3次元画像データを生成する。また、画像生成部12は、上述したように、合成ボリュームデータに基づいて、表面部位を表す表面画像データを生成する。そして、表示制御部13は、関心領域を表す3次元画像と、表面部位を表す表面画像とを表示部15に表示させる。
また、ボリュームデータにおける表面部位を特定し、更に、複数のボリュームデータを結合する超音波画像処理装置を、超音波診断装置の外部に設けても良い。この超音波画像処理装置は、上述した画像処理部5、表示制御部13、及びユーザインターフェース14を備えている。そして、この超音波画像処理装置は、複数のボリュームデータを外部の超音波診断装置から取得し、各ボリュームデータにおける表面部位を特定し、それら複数のボリュームデータを結合する。さらに、この超音波画像処理装置は、外部の超音波診断装置によって取得されたボリュームデータを受け付けて記憶する記憶装置を備えていても良い。
次に、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の動作について、図10を参照して説明する。図10は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、超音波プローブ2を被検体に当てた状態で、超音波プローブ2と送受信部3とによって被検体を超音波でスキャンすることでボリュームデータを取得する。例えば、超音波のスキャンによって取得された超音波ラスタデータに基づいて、再構成部6が、ボリュームデータを再構成する。
表面部位特定部7は、生成されたボリュームデータにおいて、被検体の体表に対応する面を特定し、その面内に含まれる表面部位を特定する。例えば図2に示すように、表面部位特定部7は、ボリュームデータ20において、深さ方向の深さが最も浅い位置における面21を被検体の表面に対応する面に決定する。そして、表面部位特定部7は、その面21内において表面部位22を特定する。例えば、表面部位特定部7は、その面21の中心位置を求め、その中心位置において所定の広さを有する表面部位22を特定する。そして、表面部位特定部7は、表面部位22の座標情報を画像生成部12に出力する。
そして、画像生成部12は、ボリュームデータ20に対して視線方向を設定し、その視線方向に沿ってボリュームデータ20にボリュームレンダリングを施すことで、撮影部位100を3次元的に表す3次元画像データと、表面部位22を表す表面画像データとを生成する。このとき、画像生成部12は、同じ視線方向に沿ってボリュームデータ20にボリュームレンダリングを施すことで、視線方向が同じ方向の3次元画像データと表面画像データとを生成する。
表示制御部13は、撮影部位100を3次元的に表す3次元画像と、表面部位22を表す表面画像とを表示部15に同時に表示させる。
また、画像データ記憶部11は、表面部位22の座標情報をボリュームデータ20に付帯させて、表面部位22の座標情報とボリュームデータ20を記憶する。
さらに、超音波プローブ2を被検体の表面上で移動させながらスキャンを行ない、新たなボリュームデータを生成する。
新たにボリュームデータが生成されると、表面部位特定部7は、その新たなボリュームデータについて表面部位を特定する。そして、表面部位特定部7は、その新たなボリュームデータにおける表面部位の座標情報を合成部8に出力する。例えば、図4に示すように、新たなボリュームデータ30が生成されると、表面部位特定部7は、その新たなボリュームデータ30について表面部位31を特定する。そして、表面部位特定部7は、新たなボリュームデータ30の表面部位31の座標情報を合成部8に出力する。
合成部8は、画像データ記憶部11に記憶されているボリュームデータを読み込み、新たに生成されたボリュームデータと読み込んだボリュームデータとを合成することで、合成ボリュームデータを生成する。図4に示す例では、合成部8のマッチング部9は、ボリュームデータ20に表されている撮影部位100の形態と、ボリュームデータ30に表されている撮影部位101の形態とをマッチングさせることで、ボリュームデータ20とボリュームデータ30に表されている被検体の位置を合わせる。そして、合成部8の結合部10は、位置が合わせられたボリュームデータ20とボリュームデータ30とを結合することで、図5に示す合成ボリュームデータ40を生成する。また、結合部10は、表面部位22と表面部位23との間を補間することで、新たな表面部位41を生成する。そして、合成部8は、合成ボリュームデータ40と、表面部位41の座標情報とを画像生成部12に出力する。
そして、画像生成部12は、合成ボリュームデータ40に対して視線方向を設定し、その視線方向に沿って、合成ボリュームデータ40にボリュームレンダリングを施すことで、撮影部位102を3次元的に表す3次元画像データと、表面部位41を表す表面画像データとを生成する(ステップS03)。表示制御部13は、先に表示されていた3次元画像と表面画像の代わりに、撮影部位102を3次元的に表す3次元画像と、表面部位41を表す表面画像とを表示部15に同時に表示させる(ステップS04)。このように、表示制御部13は、3次元画像と表面画像とを更新して表示部15に表示させる。
また、画像データ記憶部11は、表面部位41の座標情報を合成ボリュームデータ40に付帯させて、表面部位41の座標情報と合成ボリュームデータ40を記憶する。
2 超音波プローブ
3 送受信部
4 信号処理部
5 画像処理部
6 再構成部
7 表面部位特定部
8 合成部
9 マッチング部
10 結合部
11 画像データ記憶部
12 画像生成部
13 表示制御部
14 ユーザインターフェース(UI)
15 表示部
16 操作部
Claims (19)
- 被検体に振動子を複数配列してなる超音波プローブから超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信することで、前記被検体の複数のボリュームデータを取得する画像取得手段と、
前記複数のボリュームデータのそれぞれについて、前記超音波プローブと前記被検体との接触面に対応する面に含まれる表面部位を特定する特定手段と、
前記複数のボリュームデータのそれぞれに表されている前記被検体内の撮影部位の位置合わせを行って前記複数のボリュームデータを結合し、各ボリュームデータで特定された各表面部位を結合することで、合成ボリュームデータを生成する合成手段と、
前記合成ボリュームデータを処理することにより、前記被検体内の撮影部位の3次元形態を表す形態画像データと、前記結合された表面部位を表す表面画像データとを生成する画像生成手段と、
前記形態画像データに基づく形態画像と、前記表面画像データに基づく表面画像とを表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 - 被検体に振動子を複数配列してなる超音波プローブから媒体を経由して超音波を送信し、前記被検体からの反射波を前記媒体を経由して受信することで、前記被検体の複数のボリュームデータを取得する画像取得手段と、
前記複数のボリュームデータのそれぞれについて、前記媒体と前記被検体との接触面に対応する面に含まれる表面部位を特定する特定手段と、
前記複数のボリュームデータのそれぞれに表されている前記被検体内の撮影部位の位置合わせを行って前記複数のボリュームデータを結合し、各ボリュームデータで特定された各表面部位を結合することで、合成ボリュームデータを生成する合成手段と、
前記合成ボリュームデータを処理することにより、前記被検体内の撮影部位の3次元形態を表す形態画像データと、前記結合された表面部位を表す表面画像データとを生成する画像生成手段と、
前記形態画像データに基づく形態画像と、前記表面画像データに基づく表面画像とを表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記特定手段は、前記複数のボリュームデータのそれぞれについて、前記超音波の送受信方向の深さが最も浅い位置における前記送受信方向に略直交する面を前記被検体の表面に対応する面に決定し、前記決定した面内で前記表面部位を特定する請求項1または2に記載の超音波診断装置。
- 前記特定手段は、前記複数のボリュームデータのそれぞれについて、前記超音波の送受信方向に沿って前記反射波の強度が所定値以上となる最も浅い箇所を特定し、前記特定した箇所を含む面であって前記送受信方向に略直交する面を前記被検体の表面に相当する面に決定し、前記決定した面内で前記表面部位を特定することを特徴とする請求項1または2に記載の超音波診断装置。
- 前記合成手段は、前記ボリュームデータごとに特定された表面部位の間を補間することで、前記各表面部位を結合することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の超音波診断装置。
- 前記画像生成手段は、前記合成ボリュームデータに基づいて前記表面画像データを生成し、更に、前記合成ボリュームデータから所望の領域を表すデータを抽出し、前記抽出したデータに基づいて前記所望の領域の形態を表す形態画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記所望の領域の形態画像データに基づく形態画像と、前記表面画像データに基づく表面画像とを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記表示制御手段は、前記表面画像データに基づく表面画像をワイヤーフレーム状に前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の超音波診断装置。
- 前記画像生成手段は、前記合成ボリュームデータに基づいて、視線方向が同一方向の形態画像データと表面画像データとを生成し、
前記表示制御手段は、前記視線方向が同一方向の形態画像と表面画像とを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信することで、前記被検体の複数のボリュームデータを取得する画像取得手段と、
前記複数のボリュームデータのそれぞれについて、前記被検体の表面に対応する面に含まれる表面部位を特定する特定手段と、
前記複数のボリュームデータのそれぞれに表されている前記被検体の位置合わせを行って前記複数のボリュームデータを結合し、各ボリュームデータで特定された各表面部位を結合することで、合成ボリュームデータを生成する合成手段と、
前記合成ボリュームデータに基づいて、前記被検体の形態を表す形態画像データと、前記結合された表面部位を表す表面画像データとを生成する画像生成手段と、
前記形態画像データに基づく形態画像と、前記表面画像データに基づく表面画像とを表示手段に表示させる表示制御手段を有し、
前記画像生成手段は、前記形態画像データと前記表面画像データを生成し、更に、前記表面画像データとは別の視線方向から生成した別の表面画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記形態画像と前記表面画像とを前記表示手段に表示させ、更に、前記別の表面画像データに基づく別の表面画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする超音波診断装置。 - 前記画像生成手段は、前記合成ボリュームデータに基づいて、前記形態画像データとして、前記被検体の形態を3次元的に表す3次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記3次元画像データに基づく3次元画像と、前記表面画像とを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記画像生成手段は、前記合成ボリュームデータに基づいて、前記形態画像データとして、前記合成ボリュームデータの任意断面における画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記任意断面における画像データに基づく画像と、前記表面画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記合成手段は、前記複数のボリュームデータのそれぞれに表されている前記被検体の形態のパターンマッチングを行うことで、前記位置合わせを行い、前記合成ボリュームデータを生成することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれかに記載の超音波診断装置。
- 前記ボリュームデータが取得された位置を検出する位置検出手段を更に有し、
前記合成手段は、前記位置検出手段によって検出された各ボリュームデータの位置に基づいて前記位置合わせを行い、前記合成ボリュームデータを生成することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 前記特定手段は、前記被検体の表面に対応する面において前記反射波の強度が所定値以上となる箇所を前記表面部位に決定することを特徴とする請求項1から請求項13のいずれかに記載の超音波診断装置。
- 前記特定手段は、前記複数のボリュームデータのそれぞれにおいて、前記表面部位の領域を特定し、
前記合成手段は、前記位置が合わされた前記複数のボリュームデータを結合して合成ボリュームデータを生成し、前記各ボリュームデータにおいて特定された各表面部位の領域を結合することで、新たな表面部位の領域を生成し、
前記画像生成手段は、前記合成ボリュームデータを処理することにより、前記形態画像データと、前記新たな結合された表面部位の領域を表す表面画像データとを生成する、
ことを特徴とする請求項1から請求項13のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 被検体に振動子を複数配列してなる超音波プローブから超音波を送信して取得された前記被検体の複数のボリュームデータを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記複数のボリュームデータのそれぞれに基づいて、各ボリュームデータにおける前記超音波プローブと前記被検体との接触面に対応する面における表面部位を特定する特定手段と、
前記複数のボリュームデータのそれぞれに表されている前記被検体内の撮影部位の位置合わせを行って前記複数のボリュームデータを結合し、前記各ボリュームデータで特定された各表面部位を結合することで、合成ボリュームデータを生成する合成手段と、
前記合成ボリュームデータを処理することにより、前記被検体内の撮影部位の3次元形態を表す形態画像データと前記結合された表面部位を表す表面画像データとを生成する画像生成手段と、
前記形態画像データに基づく形態画像と、前記表面画像データに基づく表面画像とを表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波画像処理装置。 - 被検体に振動子を複数配列してなる超音波プローブから媒体を経由して超音波を送信して前記媒体を経由した反射波に基づき取得された前記被検体の複数のボリュームデータを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記複数のボリュームデータのそれぞれに基づいて、各ボリュームデータにおける前記媒体と前記被検体との接触面に対応する面における表面部位を特定する特定手段と、
前記複数のボリュームデータのそれぞれに表されている前記被検体内の撮影部位の位置合わせを行って前記複数のボリュームデータを結合し、前記各ボリュームデータで特定された各表面部位を結合することで、合成ボリュームデータを生成する合成手段と、
前記合成ボリュームデータを処理することにより、前記被検体内の撮影部位の3次元形態を表す形態画像データと前記結合された表面部位を表す表面画像データとを生成する画像生成手段と、
前記形態画像データに基づく形態画像と、前記表面画像データに基づく表面画像とを表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波画像処理装置。 - コンピュータに、
被検体に振動子を複数配列してなる超音波プローブから超音波を送信して取得された前記被検体の複数のボリュームデータを受け付け、前記複数のボリュームデータのそれぞれに基づいて、各ボリュームデータにおける前記超音波プローブと前記被検体との接触面に対応する面における表面部位を特定する特定機能と、
前記複数のボリュームデータのそれぞれに表されている前記被検体内の撮影部位の位置合わせを行って前記複数のボリュームデータを結合し、前記各ボリュームデータで特定された各表面部位を結合することで、合成ボリュームデータを生成する合成機能と、
前記合成ボリュームデータを処理することにより、前記被検体内の撮影部位の3次元形態を表す形態画像データと前記結合された表面部位を表す表面画像データとを生成する画像生成機能と、
前記形態画像データに基づく形態画像と、前記表面画像データに基づく表面画像とを表示装置に表示させる表示制御機能と、
を実行させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。 - コンピュータに、
被検体に振動子を複数配列してなる超音波プローブから媒体を経由して超音波を送信して前記媒体を経由した反射波に基づき取得された前記被検体の複数のボリュームデータを受け付け、前記複数のボリュームデータのそれぞれに基づいて、各ボリュームデータにおける前記媒体と前記被検体との接触面に対応する面における表面部位を特定する特定機能と、
前記複数のボリュームデータのそれぞれに表されている前記被検体内の撮影部位の位置合わせを行って前記複数のボリュームデータを結合し、前記各ボリュームデータで特定された各表面部位を結合することで、合成ボリュームデータを生成する合成機能と、
前記合成ボリュームデータを処理することにより、前記被検体内の撮影部位の3次元形態を表す形態画像データと前記結合された表面部位を表す表面画像データとを生成する画像生成機能と、
前記形態画像データに基づく形態画像と、前記表面画像データに基づく表面画像とを表示装置に表示させる表示制御機能と、
を実行させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。
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