JP5283877B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
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Description
(構成)
この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置の構成について図1を参照して説明する。図1は、この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
次に、この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置1による一連の動作について、図9を参照して説明する。図9は、この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。
まず、超音波プローブ2と送受信部3によって被検体を超音波で走査することで、被検体のボリュームデータを取得する。取得されたボリュームデータは、データ記憶部5に記憶される。例えば、血管を撮影対象として、血管のボリュームデータを取得する。
次に、操作者は操作部18を用いて、血管を表すボリュームデータの任意の位置における短軸断面を指定する。例えば、画像生成部7は、データ記憶部5からボリュームデータを読み込んで、そのボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、血管を立体的に表す3次元画像データを生成する。そして、表示制御部15は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部17に表示させる。操作者は、表示部17に表示されている血管の3次元画像を観察しながら、操作部18を用いて、任意の位置における短軸断面を指定する。操作者によって指定された短軸断面の座標情報(X,Y,Z)が、ユーザインターフェース(UI)16から断層像生成部8に出力される。
断層像生成部8は、血管を表すボリュームデータにMPR処理を施すことで、操作者によって指定された短軸断面に沿った短軸像データを生成する。そして、断層像生成部8は、短軸断面の短軸像データを表示制御部15に出力する。
表示制御部15は、断層像生成部8によって生成された短軸像データに基づく短軸像を表示部17に表示させる。例えば図3に示すように、表示制御部15は、血管の短軸像30を表示部17に表示させる。
そして、操作者は表示部17に表示されている短軸像30を観察しながら、操作部18を用いて、血管の内面の境界33Aを指定する。このように境界33Aが指定されると、ユーザインターフェース(UI)16から境界33Aの座標情報(X,Z)が第1境界設定部12に出力される。また、第1境界設定部12は、操作者が指定した境界33Aの座標情報を受けて、その境界33Aを、血管20の展開像データを生成する範囲に設定する。そして、第1境界設定部12は、境界33Aの座標情報を展開像生成部9に出力する。これにより、展開像生成部9には、3次元直交座標系における境界33Aの位置(X,Y,Z)が設定されることになる。また、第1境界設定部12は、断層像生成部8から短軸像データを受けて、その短軸像データから血管の内面(血管壁31)の輪郭を検出し、その輪郭の座標情報を展開像生成部9に出力しても良い。
そして、操作者が短軸断面の位置を変更するか否かを判断する。短軸断面の位置を変える場合(ステップS06、Yes)、操作者は、表示部17に表示されている血管の3次元画像を観察しながら、操作部18を用いて、任意の位置における短軸断面を指定する(ステップS02)。操作者によって指定された短軸断面の座標情報(X,Y,Z)が、ユーザインターフェース(UI)16から断層像生成部8に出力される。そして、上述したステップS03〜ステップS05の処理を実行することで、操作者が指定した短軸断面における境界が設定される。そして、第1境界設定部12は、その短軸断面における境界の座標情報を展開像生成部9に出力する。
そして、短軸断面に対する境界の設定が終了すると(ステップS06、No)、展開像生成部9は、短軸断面にて設定された周方向(φ方向)の境界によって囲まれる範囲内に視点を設定し、ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、血管20の内面を境界に沿って周方向(φ方向)に展開した展開像データを生成する。そして、展開像生成部9は、展開像データを表示制御部15に出力する。
表示制御部15は、展開像生成部9から展開像データを受けて、その展開像データに基づく展開像を表示部17に表示させる。また、複数の短軸断面ごとに展開像データが生成されている場合、表示制御部15は、結合部10から展開像データを受けて、図7に示すように、その展開像データに基づく展開像50を表示部17に表示させる。
また、管状組織の内面を展開した展開像データを生成する医用画像処理装置を、超音波診断装置の外部に設けても良い。この医用画像処理装置は、上述したデータ記憶部5、画像処理部6、表示制御部15、及びユーザインターフェース(UI)16を備えている。そして、医用画像処理装置は、ボリュームデータを外部の超音波診断装置から取得し、そのボリュームデータに基づいて、管状組織の内面を展開した展開像データを生成し、その展開像データに基づく展開像を表示する。
次に、この発明の第2実施形態に係る超音波診断装置の構成について図10を参照して説明する。図10は、この発明の第2実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
次に、この発明の第2実施形態に係る超音波診断装置1Aによる一連の動作について、図13を参照して説明する。図13は、この発明の第2実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。
まず、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走査することで、被検体のボリュームデータを取得する。取得されたボリュームデータは、データ記憶部5に記憶される。例えば、膵臓を撮影対象として、膵臓のボリュームデータを取得する。
次に、操作者は操作部18を用いて、膵臓を表すボリュームデータの任意の位置における短軸断面を指定する。例えば、画像生成部7Aは、データ記憶部5からボリュームデータを読み込んで、そのボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、膵臓を立体的に表す3次元画像データを生成する。そして、表示制御部15は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部17に表示させる。操作者は、表示部17に表示されている膵臓の3次元画像を観察しながら、操作部18を用いて、任意の位置における短軸断面を指定する。操作者によって指定された短軸断面の座標情報(X,Y,Z)が、ユーザインターフェース(UI)16から断層像生成部8に出力される。例えば、操作者は操作部18を用いて、図11に示す膵臓60の短軸断面63Aを指定する。これにより、短軸断面63Aの座標情報(X,Y,Z)が、ユーザインターフェース(UI)16から断層像生成部8に出力される。
断層像生成部8は、膵臓を表すボリュームデータにMPR処理を施すことで、操作者によって指定された短軸断面に沿った断層像データを生成する。そして、断層像生成部8は、短軸断面の短軸像データを表示制御部15に出力する。例えば、断層像生成部8は、短軸断面63Aに沿った断層像データを生成し、その断層像データを表示制御部15に出力する。
表示制御部15は,断層像生成部8によって生成された短軸像データに基づく短軸像を表示部17に表示させる。例えば図12(a)に示すように、表示制御部15は、短軸断面63Aに沿った短軸像71を表示部17に表示させる。
また、第1境界設定部12Aはカットプレーンラインを生成する。そして、図12(a)に示すように、表示制御部15は、そのカットプレーンライン80を短軸像71に重ねて表示部17に表示させる。そして、操作者は操作部18を用いて、カットプレーンライン80を所望の位置に移動させる。図12(a)に示す例では、カットプレーンライン80は主膵管62を横切るように設定されている。カットプレーンライン80の設定が終了すると、第1境界設定部12Aは、その時点におけるカットプレーンライン80の座標情報(X,Z)を第2範囲設定部13Aに出力する。これにより、第2境界設定部13Aには、カットプレーンライン80の3次元直交座標系における位置(X,Y,Z)が設定されることになる。
そして、操作者が短軸断面の位置を変更するか否かを判断する。短軸断面の位置を変える場合(ステップS15、Yes)、操作者は、表示部17に表示されている膵臓の3次元画像を観察しながら、操作部18を用いて、任意の位置における短軸断面を指定する(ステップS11)。例えば、操作者は操作部18を用いて、図11に示す膵臓60の短軸断面63Bを指定する。操作者によって指定された短軸断面の座標情報(X,Y,Z)が、ユーザインターフェース(UI)16から断層像生成部8に出力される。そして、上述したステップS12〜ステップS14の処理を実行することで、操作者が指定した短軸断面63Bにカットプレーンラインが設定される。そして、第1境界設定部12Aは、その短軸断面63Bに設定されたカットプレーンラインの座標情報を第2境界設定部13Aに出力する。これにより、第2境界設定部13Aには、カットプレーンライン81の3次元直交座標系における位置(X,Y,Z)が設定されることになる。
そして、短軸断面に対するカットプレーンラインの設定が終了すると(ステップS15、No)、第2境界設定部13Aは、第1境界設定部12Aから出力された各短軸断面63A〜63Nのカットプレーンラインの座標情報(X,Y,Z)に基づいて、隣り合うカットプレーンライン間を補間することで、3次元直交座標系におけるカット面の座標(X,Y,Z)を求める。そして、第2境界設定部13Aは、3次元直交座標系におけるカット面の座標情報(X,Y,Z)を展開像生成部9Aに出力する。これにより、展開像生成部9Aには、カット面の3次元直交座標系における位置(X,Y,Z)が設定されることになる。
そして、図11、及び図12(a)〜図12(c)に示すように、展開像生成部9Aは、膵臓60のボリュームデータの外部に視点77を設定する。そして、展開像生成部9Aは、その視点77が設定された方向から互いに平行な視線方向78を設定し、視点77とカット面との間にあるデータを除いて、それ以外の範囲に含まれるデータに基づいて、周方向(φ方向)に展開した展開像データを生成する。これにより、視点77とカット面との間の画像が除かれた展開像データが生成される。展開像生成部9Aは、生成した展開像データを表示制御部15に出力する。
表示制御部15は、展開像生成部9Aから展開像データを受けて、その展開像データに基づく展開像を表示部17に表示させる。
また、カットプレーンライン間を補間することでカット面を生成し、管状組織の内面を展開した展開像データを生成する医用画像処理装置を、超音波診断装置の外部に設けても良い。この医用画像処理装置は、上述したデータ記憶部5、画像処理部6A、表示制御部15、及びユーザインターフェース(UI)16を備えている。そして、医用画像処理装置は、ボリュームデータを外部の超音波診断装置から取得し、そのボリュームデータに基づいて、管状の形態を有する組織の展開像データを生成する。
2 超音波プローブ
3 送受信部
4 信号処理部
5 データ記憶部
6、6A 画像処理部
7、7A 画像生成部
8 断層像生成部
9、9A 展開像生成部
10 結合部
11、11A 境界設定部
12、12A 第1境界設定部
13、13A 第2境界設定部
15 表示制御部
16 ユーザインターフェース(UI)
17 表示部
18 操作部
Claims (1)
- 3次元領域における管状の形態を有する特定組織に対して超音波を送信することで、前記特定組織を表すボリュームデータを取得する画像取得手段と、
前記ボリュームデータに基づいて、前記特定組織の所定断面に沿った断層像データを生成する断層像生成手段と、
前記断層像データに表される特定組織の境界を設定する境界設定手段と、
前記設定された境界に対して所定の位置に視点を設定し、その視点から前記境界に向けた視線方向に沿って前記ボリュームデータにレンダリング処理を施すことで、前記特定組織を前記境界に沿って展開した展開像データを生成する展開像生成手段と、
前記展開像データに基づく展開像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有し、
前記断層像生成手段は、前記特定組織に沿った互いに平行な複数の断面について、前記ボリュームデータに基づいて、それぞれの断面ごとに断層像データを生成し、
前記表示制御手段は、各断面の断層像データに基づく断層像を前記表示手段に表示させ、さらに、前記各断面の断層像にそれぞれカットプレーンラインを重ねて表示させ、
前記境界設定手段は、前記各断面の断層像において、前記カットプレーンラインによる前記特定組織に交差する位置の指定を受け付け、前記各断面の断層像で設定されたカットプレーンラインについて、隣り合う断面のカットプレーンライン間を補間することで、前記特定組織に交差するカット面を生成し、そのカット面によって前記特定組織の境界を設定し、
前記展開像生成手段は、前記カット面に対して所定の位置に視点を設定し、その視点から前記特定組織と前記カット面とが交差する境界に向けた視線方向に沿って前記ボリュームデータにレンダリング処理を施すことで、前記視点と前記カット面との間の範囲に含まれるデータを除いて、それ以外の範囲に含まれるデータに基づいて、前記特定組織を前記境界に沿って展開した展開像データを生成すること、
を特徴とする超音波診断装置。
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