JP5292179B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
Ultrasonic diagnostic equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5292179B2 JP5292179B2 JP2009125008A JP2009125008A JP5292179B2 JP 5292179 B2 JP5292179 B2 JP 5292179B2 JP 2009125008 A JP2009125008 A JP 2009125008A JP 2009125008 A JP2009125008 A JP 2009125008A JP 5292179 B2 JP5292179 B2 JP 5292179B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- range
- medical device
- image data
- unit
- 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
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、超音波診断装置に関し、特に被検体内に挿入された穿刺針、鉗子等の医療デバイスを観察するのに好適な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 suitable for observing medical devices such as puncture needles and forceps inserted into a subject.
被検体内に挿入された医療デバイスを監視し、また操作するために、超音波画像を用いる方法が知られている。下記、特許文献1〜3には、医療デバイスとして穿刺針を用い、これを超音波画像上に表示させる技術が記載されている。
Methods are known that use ultrasound images to monitor and manipulate medical devices inserted into a subject. The following
穿刺針等の医療デバイスは、音響インピーダンスが高いため、超音波画像上で高い輝度で表示される。一方で、超音波プローブから遠くなるほど、超音波ビームのフォーカスが甘くなるので、奥行き方向の寸法が実際より大きく表示される。医療デバイスが穿刺針であれば、プローブから遠い位置ほど、多くの場合、針の先ほど、太く表示される。 A medical device such as a puncture needle is displayed with high brightness on an ultrasound image because of high acoustic impedance. On the other hand, the farther from the ultrasonic probe, the sweeter the focus of the ultrasonic beam becomes, so that the dimension in the depth direction is displayed larger than the actual size. If the medical device is a puncture needle, the position farther from the probe, in many cases the thicker the tip of the needle, is displayed.
本発明は、超音波画像上で医療デバイスの大きさを正確に表すことを目的とする。 An object of the present invention is to accurately represent the size of a medical device on an ultrasound image.
超音波プローブより超音波を送受信して受信信号を得る。1本の超音波ビームについて、医療デバイスの、超音波プローブに最も近い点を検知する。一方、使用する医療デバイスの形状情報を記憶しておく。検知された医療デバイスの最近点から、その超音波ビームに沿って奥の方向に、医療デバイスの形状情報に基づき所定の長さの範囲を、医療デバイスが実際に占める範囲と設定する。この範囲を、周囲から識別できるように画像データを作成する。 A reception signal is obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves from the ultrasonic probe. A point of the medical device closest to the ultrasonic probe is detected for one ultrasonic beam. On the other hand, shape information of the medical device to be used is stored. A range of a predetermined length based on the shape information of the medical device is set as a range actually occupied by the medical device from the nearest point of the detected medical device to the back direction along the ultrasonic beam. Image data is created so that this range can be identified from the surroundings.
医療デバイスの最近点は、正確に取得できるが、一方で後ろ側は、後方散乱等によりどこまでが実際の医療デバイスであるのか不正確である。用いている医療デバイスの形状情報があれば、前記の最近点から、形状情報に従った寸法の範囲が実際の医療デバイスの占める範囲であることが推定できる。 The most recent point of the medical device can be obtained accurately, while the back side is inaccurate to the extent of the actual medical device due to backscattering and the like. If there is shape information of the medical device being used, it can be estimated from the above-mentioned closest point that the range of dimensions according to the shape information is the range occupied by the actual medical device.
また、医療デバイスの最近点を取得するためのダイナミックレンジと、通常の、被検体内の超音波情報を得るためのダイナミックレンジとを異なるものとして、これらの間で変更可能にすることもできる。 In addition, the dynamic range for obtaining the closest point of the medical device and the normal dynamic range for obtaining ultrasonic information in the subject can be made different and changeable between them.
また、受信された超音波信号から得た医療デバイスの範囲と、前記最近点と形状情報から得た医療デバイスの範囲にずれが生じる。後者は、最近点を基準としているから、ずれが生じるのは超音波プローブから遠い側の部分である。この部分の受信された超音波信号から得た医療デバイスの像は、実際にはデバイスが存在しない偽像である。この偽像の部分の画像データは、一つの超音波ビームに沿って、受信された超音波信号から得た医療デバイスの範囲に隣接する領域の画像データから補完されてよい。 Further, there is a difference between the range of the medical device obtained from the received ultrasonic signal and the range of the medical device obtained from the nearest point and the shape information. Since the latter is based on the nearest point, the deviation occurs in a portion far from the ultrasonic probe. The image of the medical device obtained from the received ultrasound signal of this part is actually a false image with no device present. The image data of the false image portion may be supplemented from image data of a region adjacent to the range of the medical device obtained from the received ultrasonic signal along one ultrasonic beam.
本発明によれば、医療デバイスの正確な形状を表すことができる。 According to the present invention, an accurate shape of a medical device can be represented.
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図1は、本実施形態の超音波診断装置10の概略構成を示すブロック図である。超音波診断装置10は、被検体としての生体に対し超音波を送信し、生体内からの反射波を受信する超音波プローブ12を有する。超音波プローブ12は、断層像を得るためのプローブであり、複数の超音波振動素子が1方向に配列された超音波振動子を有する。個々の振動素子の駆動タイミングを制御することで、超音波ビーム14が形成され、走査される。超音波プローブ12による超音波の送受信、すなわち超音波振動子の駆動制御は、送受信器16により行われる。受信された超音波信号は、ビーム形成部18に送られ、ここで整相加算され受信ビームが形成され、受信ビームごとの超音波受信信号がビーム処理部20に送られる。ビーム処理部20においては、送られてきた受信信号に基づき、超音波ビーム上の超音波画像のラインデータが生成される。このビーム処理部20における処理については、後に詳述する。ラインデータはスキャンコンバータ22に送られ、ここで超音波診断像が生成され、表示装置等の出力装置へと送出される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic
図1には、超音波ビームの走査範囲に医療デバイスとしての穿刺針26が進入している様子が示されている。穿刺針26は、例えば超音波プローブ12に固定されたアダプタ(不図示)に、針自身の軸方向の動きのみ許容されるように支持される。しかし、これに限らず、超音波の走査面内で自由な向きをとれるようにしてもよく、また三次元的にいずれの向きをとることもできるようにしてもよい。
FIG. 1 shows a state where a
穿刺針26等の医療デバイスは、金属等の音響インピーダンスが高い材質で形成されており、穿刺針26からの受信信号は、高い受信強度を有する。穿刺針26が走査範囲24にある場合、ビーム形成部18からビーム処理部20に送られる受信信号は、穿刺針による高い受信強度を有している。この受信信号は、ラインデータを生成するラインデータ生成部28に送られ、各超音波ビームごとに、ビーム上の超音波の反射強度の分布データが作成される。一般的には、反射超音波の強度と画像上の輝度が対応するよう、輝度データの分布データとして作成される。一方、ビーム形成部18から送られた受信信号は、ラインデータ生成部28でゲイン調整等の処理を受ける前に分岐され、医療デバイス判定部30に送られる。前述のように、医療デバイスは高い音響インピーダンスを有し、受信信号の高い強度の部分を医療デバイスとして判定する。
The medical device such as the
図2は、超音波ビーム14、穿刺針26および受信信号の波形を示した図である。超音波ビーム14に対して、超音波ビームのフォーカスの広がりが符号32にて模式的に示されている。図示するようにフォーカスは、超音波プローブ12近傍で広く、一旦絞られた後、再度拡がる。穿刺針26が挿入される位置は、超音波プローブ12からある程度距離を有する位置であることが想定される。よって、穿刺針26を観察するにおいては、概略的に超音波プローブ12から遠くなるほど、フォーカスは広がる。穿刺針26の超音波プローブ12に対向する面(以下、前面と記す。)で反射し、これが高い強度となって受信波形34に表れる。この高い強度の範囲aをしきい値THにより判定する。すなわち、生体部分の波形と、穿刺針部分の波形とを弁別するための所定のしきい値THを、予め定めておき、このしきい値を超えた部分を穿刺針26の位置とする。図においては、理解しやすいように超音波ビームのフォーカスが広く描かれており、実際の穿刺針前面からの反射波の幅aは十分小さく、受信波形34がしきい値THを最初に超えた位置を、穿刺針26の前面として実用上問題はない。すなわち、この位置が1本の超音波ビーム上の穿刺針26の最も近い点(最近点)Cである。
FIG. 2 is a diagram illustrating waveforms of the
データ合成部36において、ラインデータ生成部28にて生成されたデータに、医療デバイス判定部30で判定された穿刺針26の位置を示すデータを合成し、合成ラインデータを生成する。合成ラインデータの構造の例を図3に示す。図3の一つの行が1個の画素のデータを示し、上位の1ビットが穿刺針26の位置を表すビット(位置情報ビット)38であり、以降のビットが当該画素の輝度を示すビット(輝度情報ビット)40である。医療デバイス判定部30で判定された穿刺針の位置を表す図2における範囲aに属する画素に対し、位置情報ビット38を「1」として、フラグを立て、穿刺針の位置が示される。図3の例においては、しきい値THを超えた画素全てに対してフラグが立てられているが、最も超音波プローブに近い画素のみにフラグを立てるようにしてもよい。この合成されたデータがスキャンコンバータ22に送られる。
The
スキャンコンバータ22においては、ビーム処理部20で生成された合成データと、デバイス情報記憶部42に記憶された穿刺針の形状に関する情報に基づき、診断像が、診断像生成部44にて生成される。デバイス情報記憶部42は、医療デバイスの形状に関する情報を記憶しており、穿刺針26については、少なくとも太さが記憶されている。診断像生成部44においては、最近点Cから穿刺針の太さに対応する数の画素が最高輝度で表示されるように輝度データが生成される。この穿刺針の太さに対応した画素に続く画素においては、超音波の後方散乱等により、前記合成データ上では高輝度となっている場合があり、これの処理について、以下述べる。
In the
図4は、受信波形34と記憶された穿刺針の太さdorg の関係を示す図である。横軸は、超音波プローブからの画素数を表す。受信波形34がしきい値THを超えた画素の内、最も超音波プローブに近い画素をp(0) とし、最も遠い画素をp(n) とする。画素p(0)が前述の最近点Cに対応する。画素p(0) から画素p(n) の範囲が、超音波像として表れる穿刺針26の太さdechoを表す。前述のように、画素p(0) (最近点C)から穿刺針26の実際の太さdorg に対応する長さをとると、画素p(n) より手前の画素p(b) までしか到達しない場合がある。画素p(b+1) から画素p(n) までの区間は、超音波像として表れるが実体はない偽像dpse である。この区間の画素の輝度情報を、画素p(n+1) またはそれ以降の画素の輝度情報に置き換え、補完を行う。また、画素p(0) 以前(図中左)の画素も用いて補完してもよい。
FIG. 4 shows the relationship between the received
医療デバイスの位置が特定できた場合、つまり最近点(C)が検出された場合、医療デバイスにより生じる多重反射のアーチファクトの発現位置を特定することができる。超音波プローブ表面から医療デバイスまでの距離をdとしたとき、医療デバイスとプローブ表面間の多重反射の発現位置は、2d,3d・・・である。したがって、多重反射発生予測位置のピクセルについて、この位置に近接するピクセルの輝度値に基づく補完を行い、多重反射によるアーチファクトを消すことができる。 When the position of the medical device can be identified, that is, when the closest point (C) is detected, the manifestation position of the multiple reflection artifact caused by the medical device can be identified. When the distance from the ultrasonic probe surface to the medical device is d, the position where multiple reflection occurs between the medical device and the probe surface is 2d, 3d,. Therefore, the pixel at the predicted multiple reflection occurrence position is complemented based on the luminance value of the pixel adjacent to this position, and the artifact due to multiple reflection can be eliminated.
また、医療デバイス検出時と断層画像取得時において、受信ダイナミックレンジを変更するようにできる。断層画像取得時においては、生体内の強反射材質に最適化されたダイナミックレンジに調整されている。医療デバイスは、一般的に生体内の強反射材質より更に強く超音波を反射するが、生体内強反射材質に最適化されたダイナミックレンジでは、飽和して、医療デバイスと生体内強反射材質との弁別が困難になる場合がある。これを避けるために、一般的な生体材料の反射よりも広いダイナミックレンジで受信する回路を設け、医療デバイスの位置を検出するための超音波の走査を定期的に行うようにできる。この回路は、図1の超音波診断装置にビーム形成部18に組込むことができる。
In addition, the reception dynamic range can be changed when the medical device is detected and when the tomographic image is acquired. At the time of tomographic image acquisition, the dynamic range is adjusted to be optimized for a highly reflective material in the living body. A medical device generally reflects ultrasound more strongly than a strong reflective material in a living body, but is saturated in a dynamic range optimized for a strong reflective material in a living body, Discrimination may be difficult. In order to avoid this, it is possible to provide a circuit that receives a dynamic range wider than the reflection of a general biomaterial, and to regularly perform ultrasonic scanning for detecting the position of the medical device. This circuit can be incorporated into the
10 超音波診断装置、12 超音波プローブ、14 超音波ビーム、20 ビーム処理部、22 スキャンコンバータ、26 穿刺針、38 位置情報ビット、40 輝度情報ビット、42 デバイス情報記憶部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
超音波プローブにより受信された信号を処理し超音波画像データを作成する画像データ作成部と、
被検体内に挿入される医療デバイスの形状情報を記憶するデバイス情報記憶部と、
を有する超音波診断装置であって、
前記画像データ作成部は、
超音波プローブの送受する1本の超音波ビームについて、前記医療デバイスの、超音波プローブに最も近い点を検知する最近点検知部と、
当該超音波ビームに沿って、検知された最近点からデバイスの形状情報に基づいた所定長さの範囲を医療デバイスが占める範囲として設定するデバイス範囲設定部と、
設定された医療デバイスの範囲を周囲から識別できるように画像データを作成する識別処理部と、
を有する、
超音波診断装置。 An ultrasound probe that transmits and receives ultrasound to and from the subject;
An image data creation unit for processing signals received by the ultrasound probe and creating ultrasound image data;
A device information storage unit for storing shape information of a medical device inserted into the subject;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
The image data creation unit
A closest point detection unit for detecting a point closest to the ultrasonic probe of the medical device for one ultrasonic beam transmitted and received by the ultrasonic probe;
A device range setting unit that sets a range of a predetermined length based on the shape information of the device from the detected closest point along the ultrasonic beam as a range occupied by the medical device;
An identification processing unit that creates image data so that a set medical device range can be identified from the surroundings;
Having
Ultrasonic diagnostic equipment.
前記画像データ作成部は、前記最近点を検知するためと、被検体内の超音波情報を得るためとで、異なるダイナミックレンジで超音波の送受信を行うためのダイナミックレンジ変更部、
を有する超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The image data creation unit is a dynamic range changing unit for transmitting and receiving ultrasonic waves in different dynamic ranges for detecting the nearest point and obtaining ultrasonic information in the subject.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
1本の超音波ビームごとに、受信された超音波信号から得られた医療デバイスの範囲と、デバイス範囲設定部により設定された範囲との差分の範囲である偽像範囲を特定する偽像範囲特定部と、
前記偽像範囲の画像データを、前記受信された超音波信号から得られた医療デバイスの範囲に隣接する領域の画像データにより補完する補完部と、
を有する、超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein:
For each ultrasonic beam, a false image range that specifies a false image range that is a difference range between the range of the medical device obtained from the received ultrasonic signal and the range set by the device range setting unit A specific part,
A complementing unit that supplements the image data of the false image range with image data of a region adjacent to the range of the medical device obtained from the received ultrasonic signal;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009125008A JP5292179B2 (en) | 2009-05-25 | 2009-05-25 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009125008A JP5292179B2 (en) | 2009-05-25 | 2009-05-25 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010269054A JP2010269054A (en) | 2010-12-02 |
JP5292179B2 true JP5292179B2 (en) | 2013-09-18 |
Family
ID=43417584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009125008A Expired - Fee Related JP5292179B2 (en) | 2009-05-25 | 2009-05-25 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5292179B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018212248A1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-11-22 | テルモ株式会社 | Image processing device and image processing method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04303435A (en) * | 1991-03-29 | 1992-10-27 | Shimadzu Corp | Ultrasonic diagnostic apparatus |
JP2004208859A (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic equipment |
JP4467927B2 (en) * | 2003-08-19 | 2010-05-26 | 株式会社東芝 | Ultrasonic diagnostic equipment |
JP2007195867A (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic equipment and ultrasonic image display program |
JP4891651B2 (en) * | 2006-05-11 | 2012-03-07 | 日立アロカメディカル株式会社 | Ultrasonic diagnostic equipment |
JP2008178589A (en) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic apparatus, puncture needle used for ultrasonic diagnosis, and needle information processing program |
-
2009
- 2009-05-25 JP JP2009125008A patent/JP5292179B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010269054A (en) | 2010-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2783635B1 (en) | Ultrasound system and method of providing direction information of object | |
JP6288996B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic imaging program | |
US20070287915A1 (en) | Ultrasonic imaging apparatus and a method of displaying ultrasonic images | |
US20220175343A1 (en) | Ultrasonic diagnostic device and ultrasonic image generation method | |
KR101100464B1 (en) | Ultrasound system and method for providing three-dimensional ultrasound image based on sub region of interest | |
US20140031687A1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
US20160157830A1 (en) | Ultrasonic diagnostic device and ultrasonic image generation method | |
JP2002248101A (en) | Ultrasonic photographic method and ultrasonic photographic apparatus | |
US10537305B2 (en) | Detecting amniotic fluid position based on shear wave propagation | |
CN114144120A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and method for controlling ultrasonic diagnostic apparatus | |
EP2186482B1 (en) | Ultrasound system and method providing acoustic radiation force impulse imaging with high frame rate | |
JP2011031023A (en) | Ultrasonic system and method for setting sagittal view | |
EP3278738B1 (en) | Acoustic wave image generation device and method | |
JP5292179B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2014161478A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for the same | |
JP2014108311A (en) | Ultrasonic image display device and control program thereof | |
JP4847126B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2014064856A (en) | Ultrasonic examination apparatus, signal processing method of ultrasonic examination apparatus and program | |
JP5836241B2 (en) | Ultrasonic inspection apparatus, signal processing method and program for ultrasonic inspection apparatus | |
JP2007020732A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP6411185B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
US9026385B2 (en) | Ultrasound system and method for providing Doppler sound | |
JP5950271B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2008048951A (en) | Ultrasonic diagnostic system | |
JP5650430B2 (en) | Ultrasound system and method for providing color M-mode video and luminance M-mode video |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120403 |
|
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: 20130604 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130606 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130610 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5292179 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |