JP6316995B2 - 超音波診断装置及び画像データの補正方法 - Google Patents
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Description
まず、第1の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について、図1を用いて説明する。図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の全体構成を説明するための図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、超音波プローブ11と、入力装置12と、モニタ13と、位置情報取得装置14と、装置本体100とを有し、ネットワークに接続されている。
上述した第1の実施形態では、トランスミッタ14aの位置の変化の検出を固定位置センサー14cによって実行する場合について説明した。第2の実施形態では、トランスミッタ14aの位置の変化の検出を固定トランスミッタで検出する場合について説明する。図8は、第2の実施形態に係る位置情報取得装置14及び制御部160の構成の一例を説明するための図である。なお、第2の実施形態に係る位置情報取得装置14及び制御部160は、第1の実施形態に係る位置情報取得装置14及び制御部160と比較して、固定位置センサー14cが省略される点と、固定トランスミッタ14eを新たに有する点と、及び検出部161による処理内容が異なる。以下、これらを中心に説明する。
上述した第1の実施形態及び第2の実施形態では、トランスミッタ14aの位置の変化の検出を、固定位置センサー14c又は固定トランスミッタ14eによって実行する場合について説明した。第3の実施形態では、新たに固定位置センサー14c及び固定トランスミッタ14eを用いることなく、トランスミッタ14aの位置の変化を検出する場合について説明する。なお、第3の実施形態に係る位置情報取得装置14及び制御部160の構成は、第1の実施形態に係る位置情報取得装置14及び制御部160の構成(図4参照)から固定位置センサー14cを除いたものであることから、図示を省略する。
さて、これまで第1、第2及び第3の実施形態について説明したが、上述した第1、第2及び第3の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
上述した第1の実施形態及び第2の実施形態では、固定位置センサー14c及び固定トランスミッタ14eをそれぞれ用いて、トランスミッタ14aの位置の変化を検出する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、トランスミッタ14aを固定するアーム部分の移動を機械的に測定することでトランスミッタ14aの位置の変化を検出する場合であってもよい。
上述した第1、第2及び第3の実施形態では、位置センサーとして磁気センサーを用いる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、赤外線センサーを用いる場合であってもよい。
上述した第1、第2及び第3の実施形態では、トランスミッタ14aが2次元(X−Y平面)で移動した際の補正について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、3次元で移動した場合の補正も上記と同様に実行することができる。
上述した第1、第2及び第3の実施形態では、トランスミッタ14aが手動で移動する場合の実施形態について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、トランスミッタ14aが自動で移動するアーム上に配置された場合にも同様に補正することが可能である。かかる場合には、トランスミッタ14aの位置の変化を検出した場合に、自動で位置を元に戻すように制御してもよい。
上述した第2の実施形態では、2つのトランスミッタのうち、一方をボリュームデータとの位置合わせに用いるトランスミッタとし、他方を固定トランスミッタとして用いる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、トランスミッタの精度に応じて、2つのトランスミッタが切り替えられる場合であってもよい。例えば、検出部161は、トランスミッタ14a及び固定トランスミッタ14eによって生成された3次元空間それぞれの精度に基づいて、トランスミッタ14aと固定トランスミッタ14eとを切り替えて用いる。
上述した第1の実施形態では、固定位置センサー14cを新たに設ける場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、操作されていない超音波プローブに取り付けられた位置センサーを固定位置センサー14cとして用いる場合であってもよい。かかる場合には、例えば、位置センサーは、位置センサー14aとしての第1のプローブ位置センサーと、固定位置センサー14cとしての第2のプローブ位置センサーが用いられる。そして、例えば、検出部161は、トランスミッタ14aによって生成された3次元空間内の任意の位置に配置された操作されていない超音波プローブに取り付けられた第2のプローブ位置センサーの座標の変化を検出することで、トランスミッタ14aの位置の変化を検出する。そして、補正部162は、第2のプローブ位置センサーの座標の変化量に基づいて、操作されている超音波プローブ11に取り付けられた位置合わせのための第1のプローブ位置センサーの座標を変換することで、医用画像の断面と、超音波プローブ11によってスキャンされる断面との位置ずれを補正する。
11 超音波プローブ
12 入力装置
14 位置情報取得装置
14a トランスミッタ
14b 位置センサー
14c 固定位置センサー
14d 制御装置
100 装置本体
160 制御部
161 検出部
162 補正部
163 表示制御部
Claims (17)
- トランスミッタからの基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーと、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと前記3次元空間とを関連付ける関連付け手段と、
前記位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正手段と、
を備え、
前記位置センサーは、少なくとも固定位置センサーとプローブ位置センサーとを含み、
前記検出手段は、前記トランスミッタによって生成された3次元空間内の任意の位置に固定された固定位置センサーの座標の変化を検出することで、当該トランスミッタの位置の変化を検出し、
前記補正手段は、前記固定位置センサーの座標の変化量に基づいて、前記超音波プローブに取り付けられた位置合わせのためのプローブ位置センサーの座標を変換することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記補正手段は、前記固定位置センサーの座標の変化量に基づいて、前記3次元画像データと、前記3次元空間との関連付けを補正することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正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。
- 前記固定位置センサーは、被検体が横臥するベッド、装置本体、前記トランスミッタを支持するポール、又は、前記被検体上に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
- トランスミッタからの基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーと、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと前記3次元空間とを関連付ける関連付け手段と、
前記位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正手段と、
を備え、
前記位置センサーは、少なくともプローブ位置センサーを含み、
前記検出手段は、前記トランスミッタによって生成された3次元空間における前記超音波プローブに取り付けられた位置合わせのためのプローブ位置センサーの座標と、前記トランスミッタとは異なる補正用の固定トランスミッタによって生成された3次元空間における前記プローブ位置センサーの座標との対応関係の変化を検出することで、前記トランスミッタの位置の変化を検出し、
前記補正手段は、前記対応関係の変化量に基づいて、前記3次元画像データと、前記3次元空間との関連付けを補正することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記検出手段は、前記トランスミッタ及び前記固定トランスミッタによって生成された3次元空間それぞれの精度に基づいて、前記トランスミッタと前記固定トランスミッタとを切り替えて用いることを特徴とする請求項4に記載の超音波診断装置。
- トランスミッタからの基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーと、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと前記3次元空間とを関連付ける関連付け手段と、
前記位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正手段と、
前記トランスミッタの位置の変化の開始及び終了を示す入力操作を受け付ける受け付け手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記トランスミッタの位置の変化の開始を示す入力操作が受け付けられた時点において前記位置センサーが取得した位置情報と、前記トランスミッタの位置の変化の終了を示す入力操作が受け付けられた時点において前記位置センサーが取得した位置情報とから前記トランスミッタの位置の変化量を算出し、
前記補正手段は、検出手段によって算出された前記トランスミッタの位置の変化量に基づいて、前記位置ずれを補正することを特徴とする超音波診断装置。 - トランスミッタからの基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーと、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと前記3次元空間とを関連付ける関連付け手段と、
前記位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正手段と、
を備え、
前記位置センサーは、少なくとも第1のプローブ位置センサーと第2のプローブ位置センサーとを含み、
前記検出手段は、前記トランスミッタによって生成された3次元空間内の任意の位置に配置された操作されていない超音波プローブに取り付けられた第2のプローブ位置センサーの座標の変化を検出することで、前記トランスミッタの位置の変化を検出し、
前記補正手段は、前記第2のプローブ位置センサーの座標の変化量に基づいて、操作されている超音波プローブに取り付けられた位置合わせのための第1のプローブ位置センサーの座標を変換することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする超音波診断装置。 - トランスミッタからの基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーと、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと前記3次元空間とを関連付ける関連付け手段と、
前記位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正手段と、
を備え、
前記位置センサーは、少なくともプローブ位置センサーを含み、
前記検出手段は、前記トランスミッタを固定する固定器具の移動を検出することで、前記トランスミッタの位置の変化を検出し、
前記補正手段は、前記固定器具の移動量に基づいて、前記超音波プローブに取り付けられた位置合わせのためのプローブ位置センサーの座標を変換することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする超音波診断装置。 - トランスミッタからの基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーと、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと前記3次元空間とを関連付ける関連付け手段と、
前記位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正手段と、
を備え、
前記位置センサーは、少なくともプローブ位置センサーを含み、
前記検出手段は、映像に含まれる前記トランスミッタの位置情報に基づいて、当該プローブ位置センサーの位置の変化を検出し、
前記補正手段は、前記トランスミッタの位置の変化量に基づいて、前記超音波プローブに取り付けられた位置合わせのためのプローブ位置センサーの座標を変換することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記補正手段は、前記3次元画像データと、前記3次元空間との関連付けに用いられた変換係数を補正することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
- 前記補正手段は、前記プローブ位置センサーによって検出された位置情報を補正することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
- 画像データを補正するコンピュータによって実行される補正方法であって、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと、トランスミッタからの基準信号に基づく3次元空間とを関連付ける関連付け工程と、
前記基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出工程と、
前記検出工程が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正工程と、
を含み、
前記位置センサーは、少なくとも固定位置センサーとプローブ位置センサーとを含み、
前記検出工程は、前記トランスミッタによって生成された3次元空間内の任意の位置に固定された固定位置センサーの座標の変化を検出することで、当該トランスミッタの位置の変化を検出し、
前記補正工程は、前記固定位置センサーの座標の変化量に基づいて、前記超音波プローブに取り付けられた位置合わせのためのプローブ位置センサーの座標を変換することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする画像データの補正方法。 - 画像データを補正するコンピュータによって実行される補正方法であって、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと、トランスミッタからの基準信号に基づく3次元空間とを関連付ける関連付け工程と、
前記基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出工程と、
前記検出工程が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正工程と、
を含み、
前記位置センサーは、少なくともプローブ位置センサーを含み、
前記検出工程は、前記トランスミッタによって生成された3次元空間における前記超音波プローブに取り付けられた位置合わせのためのプローブ位置センサーの座標と、前記トランスミッタとは異なる補正用の固定トランスミッタによって生成された3次元空間における前記プローブ位置センサーの座標との対応関係の変化を検出することで、前記トランスミッタの位置の変化を検出し、
前記補正工程は、前記対応関係の変化量に基づいて、前記3次元画像データと、前記3次元空間との関連付けを補正することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする画像データの補正方法。 - 画像データを補正するコンピュータによって実行される補正方法であって、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと、トランスミッタからの基準信号に基づく3次元空間とを関連付ける関連付け工程と、
前記基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出工程と、
前記検出工程が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正工程と、
を含み、
前記検出工程は、前記トランスミッタの位置の変化の開始及び終了を示す入力操作を受け付ける受け付け手段によって前記トランスミッタの位置の変化の開始を示す入力操作が受け付けられた時点において前記位置センサーが取得した位置情報と、前記受け付け手段によって前記トランスミッタの位置の変化の終了を示す入力操作が受け付けられた時点において前記位置センサーが取得した位置情報とから前記トランスミッタの位置の変化量を算出し、
前記補正工程は、検出工程によって算出された前記トランスミッタの位置の変化量に基づいて、前記位置ずれを補正することを特徴とする画像データの補正方法。 - 画像データを補正するコンピュータによって実行される補正方法であって、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと、トランスミッタからの基準信号に基づく3次元空間とを関連付ける関連付け工程と、
前記基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出工程と、
前記検出工程が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正工程と、
を含み、
前記位置センサーは、少なくとも第1のプローブ位置センサーと第2のプローブ位置センサーとを含み、
前記検出工程は、前記トランスミッタによって生成された3次元空間内の任意の位置に配置された操作されていない超音波プローブに取り付けられた第2のプローブ位置センサーの座標の変化を検出することで、前記トランスミッタの位置の変化を検出し、
前記補正工程は、前記第2のプローブ位置センサーの座標の変化量に基づいて、操作されている超音波プローブに取り付けられた位置合わせのための第1のプローブ位置センサーの座標を変換することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする画像データの補正方法。 - 画像データを補正するコンピュータによって実行される補正方法であって、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと、トランスミッタからの基準信号に基づく3次元空間とを関連付ける関連付け工程と、
前記基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出工程と、
前記検出工程が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正工程と、
を含み、
前記位置センサーは、少なくともプローブ位置センサーを含み、
前記検出工程は、前記トランスミッタを固定する固定器具の移動を検出することで、前記トランスミッタの位置の変化を検出し、
前記補正工程は、前記固定器具の移動量に基づいて、前記超音波プローブに取り付けられた位置合わせのためのプローブ位置センサーの座標を変換することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする画像データの補正方法。 - 画像データを補正するコンピュータによって実行される補正方法であって、
医用画像診断装置によって生成された医用画像の画像データと、超音波プローブによってスキャンされる超音波画像の画像データとの位置合わせに基づいて前記医用画像の3次元画像データと、トランスミッタからの基準信号に基づく3次元空間とを関連付ける関連付け工程と、
前記基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する位置センサーが取得した位置情報に基づいて、前記関連付けられた3次元空間上で前記トランスミッタ又は被検体の位置が変化したことを検出する検出工程と、
前記検出工程が検出した前記トランスミッタ又は被検体の位置の変化に基づいて、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正する補正工程と、
を含み、
前記位置センサーは、少なくともプローブ位置センサーを含み、
前記検出工程は、映像に含まれる前記トランスミッタの位置情報に基づいて、当該プローブ位置センサーの位置の変化を検出し、
前記補正工程は、前記トランスミッタの位置の変化量に基づいて、前記超音波プローブに取り付けられた位置合わせのためのプローブ位置センサーの座標を変換することで、前記医用画像の断面と、前記超音波プローブによってスキャンされる断面との位置ずれを補正することを特徴とする画像データの補正方法。
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