JP6589619B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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Description

この発明は、超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus.

従来、被検体内部に超音波を照射し、当該被検体内部での反射波(エコー)を受信して所定の信号データ処理を行うことにより被検体の内部構造の検査を行う超音波診断装置がある。このような超音波診断装置は、医療目的の検査、治療や建築構造物内部の検査といった種々の用途に広く用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an ultrasonic diagnostic apparatus that inspects an internal structure of a subject by irradiating the subject with ultrasonic waves, receiving a reflected wave (echo) inside the subject, and performing predetermined signal data processing. is there. Such an ultrasonic diagnostic apparatus is widely used for various purposes such as medical purpose inspection, treatment, and inspection inside a building structure.

超音波診断装置は、取得された反射波のデータを処理して画像を表示させるだけではなく、被検体内の特定の部位(ターゲット)のサンプルを採取したり、水などを排出したり、或いは、特定の部位に薬剤やマーカーなどを注入、留置したりする際に、これらに用いられる穿刺針とターゲットの位置とを視認しながら当該穿刺針をターゲット位置に向けて刺入する場合にも用いられる。このような超音波画像の利用により、被検体内のターゲットに対する処置を迅速、確実且つ容易に行うことが出来る。   The ultrasonic diagnostic apparatus not only displays the image by processing the acquired reflected wave data, but also collects a sample of a specific part (target) in the subject, discharges water or the like, or Also, when a drug or marker is injected or placed at a specific site, it is also used when the puncture needle is inserted toward the target position while visually checking the puncture needle used for these and the position of the target. It is done. By using such an ultrasonic image, it is possible to quickly, surely and easily perform a treatment on a target in a subject.

しかしながら、穿刺針は、通常、細い上に被検体に対して斜めに挿入されるので、被検体に対して垂直に入射された超音波の反射光が十分に当該超音波の送受信方向に反射されないことで超音波画像中に明瞭に現れず、使用者が視認し難しいという問題がある。   However, since the puncture needle is usually inserted thinly and obliquely with respect to the subject, the reflected ultrasonic wave incident perpendicularly to the subject is not sufficiently reflected in the transmission / reception direction of the ultrasonic wave. Therefore, there is a problem that it does not appear clearly in the ultrasonic image and is difficult for the user to visually recognize.

これに対し、従来、使用者がより明確に穿刺針を視認出来るようにするための種々の技術がある。これらの技術の一つの方向として、超音波画像を解析して穿刺針を検出し、強調表示させる技術がある。特許文献1には、穿刺針の挿入方向に係る情報を取得し、超音波画像において当該挿入方向に延在する輝度のエッジを強調するフィルターを適用することで穿刺針の強調処理を行う技術に関して開示されている。また、特許文献2には、超音波画像から直線状に現れる高輝度領域を検出して、当該直線上の輝度分布に基づいて穿刺針の先端を特定することで、穿刺針の位置を特定する技術が開示されている。   On the other hand, conventionally, there are various techniques for allowing the user to visually recognize the puncture needle more clearly. As one of these techniques, there is a technique for analyzing an ultrasonic image to detect a puncture needle and highlight it. Patent Document 1 relates to a technique for performing enhancement processing of a puncture needle by acquiring information related to the insertion direction of the puncture needle and applying a filter that emphasizes an edge of luminance extending in the insertion direction in an ultrasonic image. It is disclosed. In Patent Document 2, the position of the puncture needle is specified by detecting a high-luminance region that appears linearly from the ultrasound image and specifying the tip of the puncture needle based on the luminance distribution on the straight line. Technology is disclosed.

特許第5473853号公報Japanese Patent No. 5473853 特許第5486449号公報Japanese Patent No. 5486449

しかしながら、穿刺針の挿入確度などの情報を取得するには、従来の構成に加えて追加の構成や手間を必要とするという課題がある。また、従来の検出技術では、他に存在する直線状の輝度分布が検出されやすいという課題がある。   However, in order to acquire information such as the insertion accuracy of the puncture needle, there is a problem that an additional configuration and labor are required in addition to the conventional configuration. Further, the conventional detection technique has a problem that it is easy to detect other existing linear luminance distributions.

この発明の目的は、容易且つより的確に穿刺針を検出することの出来る超音波診断装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can easily and more accurately detect a puncture needle.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
被検体内部で反射されて受信された超音波信号に基づいて当該被検体内部の超音波画像を生成する超音波診断装置であって、
前記超音波画像における1又は複数の画素単位で定められる各領域に対して、前記被検体に入射される超音波の入射方向に沿った前記超音波信号の分布に関し、判断対象の領域よりも深い領域における信号強度に係る深部特徴値を取得し、当該深部特徴値に基づいて前記被検体内部に刺入された穿刺針の位置を決定する針位置決定部と、
前記超音波画像において決定された前記穿刺針の位置を強調するための処理を行う針強調処理部と、
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1
An ultrasound diagnostic apparatus that generates an ultrasound image inside a subject based on an ultrasound signal reflected and received inside the subject,
For each region defined by one or a plurality of pixels in the ultrasound image, the distribution of the ultrasound signal along the incident direction of the ultrasound incident on the subject is deeper than the region to be determined A needle position determination unit that acquires a depth feature value related to signal intensity in a region, and determines a position of a puncture needle inserted into the subject based on the depth feature value;
A needle emphasis processing unit that performs processing for emphasizing the position of the puncture needle determined in the ultrasound image;
It is characterized by having.

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の超音波診断装置において、
前記針位置決定部は、前記深部特徴値の前記入射方向についての変化率に係る値を所定の特徴量として、当該所定の特徴量に基づいて前記穿刺針の位置を決定することを特徴としている。
The invention according to claim 2 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The needle position determination unit determines a position of the puncture needle based on the predetermined feature amount, with a value related to the rate of change of the depth feature value in the incident direction as the predetermined feature amount. .

また、請求項3記載の発明は、請求項1記載の超音波診断装置において、
前記針位置決定部は、前記深部特徴値と、前記判断対象の領域よりも浅い領域における信号強度に係る浅部特徴値とを取得し、前記深部特徴値及び前記浅部特徴値に基づいて、前記被検体内部に刺入された穿刺針の位置を決定することを特徴としている。
The invention described in claim 3 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The needle position determination unit obtains the deep feature value and a shallow feature value related to signal intensity in a region shallower than the determination target region, and based on the deep feature value and the shallow feature value, The position of the puncture needle inserted into the subject is determined.

また、請求項4記載の発明は、請求項3記載の超音波診断装置において、
前記針位置決定部は、前記深部特徴値の前記入射方向についての変化率に係る値と前記浅部特徴値との積を所定の特徴量として、当該所定の特徴量に基づいて前記穿刺針の位置を決定することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third aspect,
The needle position determination unit uses a product of a value related to the rate of change of the depth feature value in the incident direction and the shallow feature value as a predetermined feature amount, and based on the predetermined feature amount, The position is determined.

また、請求項5記載の発明は、請求項3記載の超音波診断装置において、
前記針位置決定部は、前記深部特徴値の前記入射方向についての変化率に係る値と前記浅部特徴値を所定の係数倍した値との和を所定の特徴量として、当該所定の特徴量に基づいて前記被検体内部に刺入された穿刺針の位置を決定することを特徴としている。
Further, the invention according to claim 5 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3,
The needle position determination unit uses the sum of a value relating to the rate of change of the depth feature value in the incident direction and a value obtained by multiplying the shallow feature value by a predetermined coefficient as the predetermined feature value. The position of the puncture needle inserted into the subject is determined based on the above.

また、請求項6記載の発明は、請求項3記載の超音波診断装置において、
前記針位置決定部は、前記深部特徴値と前記浅部特徴値との差異を所定の特徴量として、当該所定の特徴量に基づいて前記被検体内部に刺入された穿刺針の位置を決定することを特徴としている。
The invention according to claim 6 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3,
The needle position determination unit determines a position of the puncture needle inserted into the subject based on the predetermined feature amount, using a difference between the deep portion feature value and the shallow portion feature value as a predetermined feature amount. It is characterized by doing.

また、請求項7記載の発明は、請求項6記載の超音波診断装置において、
前記針位置決定部は、前記所定の特徴量の前記入射方向についての変化率に係る値に基づいて、前記被検体内部に刺入された穿刺針の位置を決定することを特徴としている。
The invention according to claim 7 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6,
The needle position determination unit determines the position of a puncture needle inserted into the subject based on a value related to a rate of change of the predetermined feature amount in the incident direction.

また、請求項8記載の発明は、請求項3〜7の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記針位置決定部は、前記浅部特徴値として、前記判断対象の領域よりも浅い方向の各領域における信号強度に対応する値の平均値、最頻値、又は中央値の何れかを取得する
ことを特徴としている。
The invention according to claim 8 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 3 to 7,
The needle position determination unit acquires, as the shallow portion characteristic value, any one of an average value, a mode value, and a median value corresponding to the signal intensity in each region in a direction shallower than the determination target region. It is characterized by that.

また、請求項9記載の発明は、請求項1〜8の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記針位置決定部は、前記深部特徴値として、前記判断対象の領域よりも深い方向の各領域における信号強度に対応する値の最大値を取得する
ことを特徴としている。
The invention according to claim 9 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The needle position determination unit is characterized in that a maximum value of a value corresponding to a signal intensity in each region deeper than the determination target region is acquired as the deep feature value.

また、請求項10記載の発明は、請求項2、4〜7の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記針位置決定部は、前記所定の特徴量が所定の条件を満たす複数の前記領域を検出候補領域として抽出し、当該検出候補領域に基づいて前記穿刺針の位置を決定することを特徴としている。
The invention described in claim 10 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 2, 4-7,
The needle position determining unit extracts a plurality of the regions where the predetermined feature amount satisfies a predetermined condition as detection candidate regions, and determines the position of the puncture needle based on the detection candidate regions. .

また、請求項11記載の発明は、請求項10記載の超音波診断装置において、
前記複数の検出候補領域は、前記超音波画像の画素単位で設定されることを特徴としている。
The invention according to claim 11 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 10,
The plurality of detection candidate regions are set in units of pixels of the ultrasonic image.

また、請求項12記載の発明は、請求項1〜11の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記超音波信号の送受信を行う送受信部と、
当該送受信部による送受信範囲を制御する送受信制御部と、
を備え、
前記送受信制御部は、前記針位置決定部が前記穿刺針の位置を決定するための超音波画像の取得時には、前記穿刺針の位置の決定を行わない超音波画像の取得時よりも、前記穿刺針の長さ方向と垂直な幅方向に前記超音波を入射させる幅を狭める
ことを特徴としている。
The invention according to claim 12 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 11,
A transmitter / receiver for transmitting / receiving the ultrasonic signal;
A transmission / reception control unit for controlling a transmission / reception range by the transmission / reception unit;
With
The transmission / reception control unit is configured to acquire the puncture when acquiring an ultrasonic image for determining the position of the puncture needle by the needle position determination unit rather than acquiring an ultrasonic image without determining the position of the puncture needle. The width in which the ultrasonic waves are incident in the width direction perpendicular to the length direction of the needle is narrowed.

また、請求項13記載の発明は、請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
決定される前記穿刺針の形状は、直線形状であることを特徴としている。
The invention according to claim 13 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 12,
The determined shape of the puncture needle is a linear shape.

本発明に従うと、超音波診断装置において、容易且つより的確に穿刺針を検出することが出来るという効果がある。   According to the present invention, there is an effect that the puncture needle can be detected easily and more accurately in the ultrasonic diagnostic apparatus.

本発明の実施形態の超音波診断装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 超音波診断装置の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of an ultrasonic diagnosing device. 穿刺針検出に係る検出マップデータの算出について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating calculation of the detection map data which concern on a puncture needle detection. 穿刺針検出マップデータの算出例を示す図である。It is a figure which shows the example of calculation of puncture needle detection map data. 検出マップデータマップに基づいて穿刺針に対応する直線を検出した例を示す図である。It is a figure which shows the example which detected the straight line corresponding to a puncture needle based on a detection map data map. 穿刺針の強調処理について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the emphasis process of a puncture needle. 穿刺針の先端位置の推定に係る一例を示す図である。It is a figure which shows an example which concerns on estimation of the front-end | tip position of a puncture needle. 穿刺針の先端位置の推定に係る第2の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example which concerns on estimation of the front-end | tip position of a puncture needle. 穿刺針の先端位置の推定に係る第3の例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example which concerns on estimation of the front-end | tip position of a puncture needle. 穿刺針の先端位置の推定に係る第4の例を示す図である。It is a figure which shows the 4th example which concerns on estimation of the front-end | tip position of a puncture needle. 同定された穿刺針の位置の強調表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a highlight display of the position of the identified puncture needle. 穿刺針検出強調処理の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of a puncture needle detection emphasis process. 深度方向に対する浅部特徴値、深部特徴値、特徴量、及び偏微分値の変化例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a change of the shallow part characteristic value with respect to a depth direction, a deep part characteristic value, a feature-value, and a partial differential value. 深度方向に対する浅部特徴値、深部特徴値、偏微分値、及び第2実施形態の超音波診断装置で求められる特徴量の変化の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the change of the feature-value calculated | required with the shallow part characteristic value with respect to a depth direction, a deep part characteristic value, a partial differential value, and the ultrasonic diagnostic apparatus of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
先ず、本発明の超音波診断装置の第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態の超音波診断装置Uの全体図である。図2は、超音波診断装置Uの内部構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall view of an ultrasonic diagnostic apparatus U according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus U. As shown in FIG.

図1に示すように、この超音波診断装置Uは、超音波診断装置本体1と、ケーブル22を介して超音波診断装置本体1に接続された超音波探触子2(超音波プローブ、送受信部)と、超音波探触子2に取り付けられた取付部4(アタッチメント、刺入機構)と、穿刺針3などを備える。   As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus U includes an ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 and an ultrasonic probe 2 (ultrasonic probe, transmission / reception) connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 via a cable 22. Part), an attachment part 4 (attachment, insertion mechanism) attached to the ultrasonic probe 2, a puncture needle 3, and the like.

穿刺針3は、ここでは、中空状の長針形状を有し、取付部4の設定により定められた角度で被検体に対して刺入される。穿刺針3は、採取のターゲット(検体)又は注入される薬剤などの種別や分量に応じて適宜な太さ、長さや先端形状を有したものが換装されることが可能となっている。   Here, the puncture needle 3 has a hollow long needle shape, and is inserted into the subject at an angle determined by the setting of the attachment portion 4. The puncture needle 3 can be replaced with one having an appropriate thickness, length, and tip shape according to the type and quantity of the collection target (sample) or the medicine to be injected.

取付部4は、穿刺針3を設定された向き(方向)で保持する。取付部4は、超音波探触子2の側部に取り付けられ、被検体に対する穿刺針3の刺入角度に応じた穿刺針3の向きを適宜変更設定可能となっている。なお、取付部4の代わりに、超音波探触子2に穿刺針3を刺入方向に向けて保持する案内部が直接設けられていても良い。   The attaching part 4 holds the puncture needle 3 in a set direction (direction). The attachment portion 4 is attached to the side portion of the ultrasonic probe 2 and can change and set the direction of the puncture needle 3 according to the insertion angle of the puncture needle 3 with respect to the subject. Instead of the attachment portion 4, the ultrasonic probe 2 may be directly provided with a guide portion for holding the puncture needle 3 in the insertion direction.

超音波診断装置本体1には、操作入力部18と出力表示部19とが設けられている。また、図2に示すように、超音波診断装置本体1は、これらに加えて、制御部11(送受信制御部)と、送信駆動部12と、受信駆動部13と、送受信切替部14と、画像生成部15と、画像処理部16などを備えている。
超音波診断装置本体1の制御部11は、外部からの入力操作による操作入力部18のキーボードやマウスといった入力デバイスからの操作信号や表示画面への接触動作を検出するタッチセンサーからの検出信号に基づき、超音波探触子2に駆動信号を出力して超音波を出力させ、また、超音波探触子2から超音波受信に係る受信信号を取得して各種処理を行い、必要に応じて出力表示部19の表示画面などに結果などを表示させる一連の動作を行う。
The ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 is provided with an operation input unit 18 and an output display unit 19. Further, as shown in FIG. 2, in addition to these, the ultrasonic diagnostic apparatus body 1 includes a control unit 11 (transmission / reception control unit), a transmission drive unit 12, a reception drive unit 13, a transmission / reception switching unit 14, An image generation unit 15 and an image processing unit 16 are provided.
The control unit 11 of the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 uses an operation signal from an input device such as a keyboard or a mouse of the operation input unit 18 by an input operation from the outside or a detection signal from a touch sensor that detects a contact operation to the display screen. Based on this, a drive signal is output to the ultrasonic probe 2 to output an ultrasonic wave, and a reception signal related to ultrasonic reception is acquired from the ultrasonic probe 2 and various processes are performed. A series of operations for displaying results on the display screen of the output display unit 19 is performed.

制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、HDD(Hard Disk Drive)及びRAM(Random Access Memory)などを備えている。CPUは、HDDに記憶されている各種プログラムを読み出してRAMにロードし、当該プログラムに従って超音波診断装置Uの各部の動作を統括制御する。HDDは、超音波診断装置Uを動作させる制御プログラム及び各種処理プログラムや、各種設定データ等を記憶する。これらのプログラムや設定データは、HDDの他、例えば、SSD(Solid State Drive)を含むフラッシュメモリ
ーなどの不揮発性メモリーを用いた補助記憶装置に読み書き更新可能に記憶させることとしても良い。RAMは、SRAMやDRAMなどの揮発性メモリーであり、CPUに作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
The control unit 11 includes a central processing unit (CPU), a hard disk drive (HDD), a random access memory (RAM), and the like. The CPU reads out various programs stored in the HDD, loads them into the RAM, and performs overall control of operations of the respective units of the ultrasonic diagnostic apparatus U according to the programs. The HDD stores a control program and various processing programs for operating the ultrasonic diagnostic apparatus U, various setting data, and the like. These programs and setting data may be stored in an auxiliary storage device using a nonvolatile memory such as a flash memory including an SSD (Solid State Drive) in addition to the HDD so as to be able to be read / written and updated. The RAM is a volatile memory such as SRAM or DRAM, provides a working memory space for the CPU, and stores temporary data.

送信駆動部12は、制御部11から入力される制御信号に従って超音波探触子2に供給するパルス信号を出力し、超音波探触子2に超音波を発生させる。送信駆動部12は、例えば、クロック発生回路、パルス発生回路、パルス幅設定部、及び、遅延回路を備えている。クロック発生回路は、パルス信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。パルス幅設定部は、パルス発生回路から出力させる送信パルスの波形(形状)、電圧振幅及びパルス幅を設定する。パルス発生回路は、パルス幅設定部の設定に基づいて送信パルスを生成し、超音波探触子2の個々の振動子210ごとに異なる配線経路に出力する。遅延回路は、クロック発生回路から出力されるクロック信号を計数し、設定された遅延時間が経過すると、パルス発生回路に送信パルスを発生させて各配線経路に出力させる。   The transmission drive unit 12 outputs a pulse signal to be supplied to the ultrasonic probe 2 in accordance with a control signal input from the control unit 11, and causes the ultrasonic probe 2 to generate an ultrasonic wave. The transmission drive unit 12 includes, for example, a clock generation circuit, a pulse generation circuit, a pulse width setting unit, and a delay circuit. The clock generation circuit is a circuit that generates a clock signal that determines the transmission timing and transmission frequency of the pulse signal. The pulse width setting unit sets the waveform (shape), voltage amplitude, and pulse width of the transmission pulse output from the pulse generation circuit. The pulse generation circuit generates a transmission pulse based on the setting of the pulse width setting unit, and outputs the transmission pulse to a different wiring path for each transducer 210 of the ultrasonic probe 2. The delay circuit counts the clock signal output from the clock generation circuit, and when the set delay time elapses, the delay circuit generates a transmission pulse and outputs it to each wiring path.

受信駆動部13は、制御部11の制御に従って超音波探触子2から入力された受信信号を取得する回路である。受信駆動部13は、例えば、増幅器、A/D変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、超音波探触子2の各振動子210により受信された超音波に応じた受信信号を予め設定された所定の増幅率でそれぞれ増幅する回路である。A/D変換回路は、増幅された受信信号を所定のサンプリング周波数でデジタルデータに変換する回路である。整相加算回路は、A/D変換された受信信号に対して、振動子210毎に対応した配線経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算(整相加算)して音線データを生成する回路である。   The reception driving unit 13 is a circuit that acquires a reception signal input from the ultrasound probe 2 according to the control of the control unit 11. The reception drive unit 13 includes, for example, an amplifier, an A / D conversion circuit, and a phasing addition circuit. The amplifier is a circuit that amplifies a reception signal corresponding to the ultrasonic wave received by each transducer 210 of the ultrasonic probe 2 with a predetermined amplification factor set in advance. The A / D conversion circuit is a circuit that converts an amplified received signal into digital data at a predetermined sampling frequency. The phasing addition circuit adjusts the time phase by giving a delay time to each wiring path corresponding to each transducer 210 with respect to the A / D converted received signal, and adds these (phasing addition) to generate a sound. A circuit for generating line data.

送受信切替部14は、制御部11の制御に基づいて、振動子210から超音波を出射(送信)する場合に駆動信号を送信駆動部12から振動子210に送信させる一方、振動子210が出射した超音波に係る信号を取得する場合に受信信号を受信駆動部13に出力させるための切り替え動作を行う。   Based on the control of the control unit 11, the transmission / reception switching unit 14 transmits a drive signal from the transmission drive unit 12 to the transducer 210 when the ultrasonic wave is emitted (transmitted) from the transducer 210, while the transducer 210 emits it. When a signal related to the ultrasonic wave is acquired, a switching operation for causing the reception driving unit 13 to output the reception signal is performed.

画像生成部15は、超音波の受信データ(超音波信号)に基づく診断用画像(超音波画像)を生成する。画像生成部15は、受信駆動部13から入力される音線データを検波(包絡線検波)して信号を取得し、また、必要に応じて対数増幅、フィルタリング(例えば、低域通過処理、スムージングなど)や強調処理などを行う。画像生成部15は、診断用画像の一つとして、当該信号強度に応じた輝度信号で信号の送信方向(入射方向、被検体の深度方向)と超音波探触子2により送信される超音波の走査方向を含む面内の二次元構造(被検体内部の構造)を表すBモード表示に係る各フレーム画像データを生成する。このとき、画像生成部15は、表示に係るダイナミックレンジの調整やガンマ補正などを行うことが出来る。この画像生成部15は、これらの画像生成に用いられる専用のCPUやRAMを備える構成とすることが出来る。又は、画像生成部15では、画像生成に係る専用のハードウェア構成が基板(ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)など)上に形成されて備えられていても良い。或いは、画像生成部15は、制御部11のCPU及びRAMにより画像生成に係る処理が行われる構成であっても良い。   The image generation unit 15 generates a diagnostic image (ultrasonic image) based on ultrasonic reception data (ultrasonic signal). The image generation unit 15 detects signals (envelope detection) from the sound ray data input from the reception driving unit 13 and acquires signals, and also performs logarithmic amplification and filtering (for example, low-pass processing, smoothing) as necessary. Etc.) and emphasis processing. As one of the diagnostic images, the image generation unit 15 transmits an ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic probe 2 and a signal transmission direction (incident direction, depth direction of the subject) with a luminance signal corresponding to the signal intensity. Each frame image data related to the B mode display representing a two-dimensional structure in the plane including the scanning direction (structure inside the subject) is generated. At this time, the image generation unit 15 can perform dynamic range adjustment and gamma correction related to display. The image generation unit 15 can be configured to include a dedicated CPU and RAM used for generating these images. Alternatively, the image generation unit 15 may be provided with a dedicated hardware configuration for image generation formed on a substrate (such as an ASIC (Application-Specific Integrated Circuit)). Alternatively, the image generation unit 15 may have a configuration in which processing related to image generation is performed by the CPU and RAM of the control unit 11.

画像処理部16は、生成された診断用画像から穿刺針3を検出して強調表示を行うための各種処理を行い、また、表示タイミングまで一時的に記憶保持する。画像処理部16は、記憶部161と、検出マップ生成部162と、穿刺針同定部163と、強調処理部164(針強調処理部)などを備える。
検出マップ生成部162と穿刺針同定部163とにより針位置決定部が構成される。
The image processing unit 16 performs various processes for detecting and highlighting the puncture needle 3 from the generated diagnostic image, and temporarily stores and holds it until the display timing. The image processing unit 16 includes a storage unit 161, a detection map generation unit 162, a puncture needle identification unit 163, an enhancement processing unit 164 (needle enhancement processing unit), and the like.
The detection map generation unit 162 and the puncture needle identification unit 163 constitute a needle position determination unit.

記憶部161は、画像生成部15で処理されてリアルタイム表示やこれに準じた表示に用いられる診断用画像データ(フレーム画像データ)をフレーム単位で直近の所定フレーム数分記憶する。記憶部161は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリーである。或いは、この記憶部161は、高速書き換えが可能な不揮発性メモリーであっても良い。記憶部161に記憶された診断用画像データは、制御部11の制御に従って読み出され、出力表示部19に送信されたり、図示略の通信部を介して超音波診断装置Uの外部に出力されたりする。このとき、出力表示部19の表示方式がテレビジョン方式の場合には、記憶部161と出力表示部19との間にDSC(Digital Signal Converter)が設けられて、走査フォーマットが変換された後に出力されれば良い。また、記憶部161は、超音波診断装置Uの使用者による操作入力部18への入力操作に応じて保存命令がなされた診断用画像データを、超音波診断装置Uの動作中、予め設定された期間、又は使用者の入力操作により消去されるまで、記憶させておくことが出来る。   The storage unit 161 stores diagnostic image data (frame image data) processed by the image generation unit 15 and used for real-time display or display conforming thereto for a predetermined number of frames in a frame unit. The storage unit 161 is, for example, a volatile memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory). Alternatively, the storage unit 161 may be a nonvolatile memory that can be rewritten at high speed. The diagnostic image data stored in the storage unit 161 is read according to the control of the control unit 11 and transmitted to the output display unit 19 or output to the outside of the ultrasound diagnostic apparatus U via a communication unit (not shown). Or At this time, when the display system of the output display unit 19 is a television system, a DSC (Digital Signal Converter) is provided between the storage unit 161 and the output display unit 19 to output after the scanning format is converted. It should be done. In addition, the storage unit 161 is preset with diagnostic image data for which a storage command has been issued in response to an input operation to the operation input unit 18 by a user of the ultrasonic diagnostic apparatus U during the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus U. It can be stored for a certain period or until it is erased by a user input operation.

検出マップ生成部162は、穿刺針同定部163で穿刺針3を同定してその位置を決定するための検出マップデータを生成する。検出マップデータについては、後に詳述する。   The detection map generation unit 162 generates detection map data for identifying the puncture needle 3 by the puncture needle identification unit 163 and determining its position. The detection map data will be described in detail later.

穿刺針同定部163は、検出マップ生成部162で生成された検出マップデータを用いて穿刺針3の同定を行う。穿刺針同定部163は、これまでに同定された穿刺針位置の履歴を記憶し、例えば、当該位置の変化速度及び変化方向(変位ベクトル)を算出しておくことが出来る。この場合には、穿刺針同定部163は、これら穿刺針3の位置や変化ベクトルに基づいて次回の穿刺針3の推定位置を求めておき、同定の際に用いることが出来る。   The puncture needle identification unit 163 identifies the puncture needle 3 using the detection map data generated by the detection map generation unit 162. The puncture needle identification unit 163 stores a history of puncture needle positions identified so far, and can calculate, for example, the change speed and change direction (displacement vector) of the position. In this case, the puncture needle identification unit 163 obtains an estimated position of the next puncture needle 3 based on the position and change vector of the puncture needle 3 and can use it for identification.

強調処理部164は、同定された穿刺針3の位置を表示画像上で強調するための処理を行う。強調処理部164は、穿刺針同定部163で同定され、決定された穿刺針3の位置や同定の確度に応じた強調処理の内容を決定し、当該強調処理を診断用画像に行って記憶部161に記憶させる。   The enhancement processing unit 164 performs processing for enhancing the position of the identified puncture needle 3 on the display image. The enhancement processing unit 164 determines the content of the enhancement processing according to the position of the puncture needle 3 and the accuracy of identification identified and determined by the puncture needle identification unit 163, performs the enhancement processing on the diagnostic image, and stores the storage unit. 161 is stored.

検出マップ生成部162、穿刺針同定部163及び強調処理部164は、画像処理部16のCPU及びRAMを共用で用いても良いし、各々専用のCPU及びRAMを備えても良い。或いは、検出マップ生成部162、穿刺針同定部163及び強調処理部164は、制御部11のCPU及びRAMにより各種処理が行われても良い。   The detection map generation unit 162, the puncture needle identification unit 163, and the enhancement processing unit 164 may use the CPU and RAM of the image processing unit 16 in common, or may each include a dedicated CPU and RAM. Alternatively, the detection map generation unit 162, the puncture needle identification unit 163, and the enhancement processing unit 164 may be subjected to various processes by the CPU and RAM of the control unit 11.

操作入力部18は、押しボタンスイッチ、キーボード、マウス、トラックボール若しくは表示画面へのタッチセンサー、又はこれらの組み合わせを備えており、ユーザーの入力操作を操作信号に変換し、超音波診断装置本体1に入力する。   The operation input unit 18 includes a push button switch, a keyboard, a mouse, a track ball, a touch sensor for a display screen, or a combination thereof. The operation input unit 18 converts a user's input operation into an operation signal. To enter.

出力表示部19は、LCD(Liquid Crystal Display)、有機EL(Electro-Luminescent)ディスプレイ、無機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイといった種々の表示方式のうち、何れかを用いた表示画面とその
駆動部を備える。出力表示部19は、CPU15から出力された制御信号や、画像処理部16で生成された画像データに従って表示画面(各表示画素)の駆動信号を生成し、表示画面上に超音波診断に係るメニュー、ステータスや、受信された超音波に基づく計測データの表示を行う。また、出力表示部19は、LEDランプなどを別途備えて電源の投入有無などの表示を行う構成であっても良い。
The output display unit 19 is a display using any one of various display methods such as an LCD (Liquid Crystal Display), an organic EL (Electro-Luminescent) display, an inorganic EL display, a plasma display, and a CRT (Cathode Ray Tube) display. A screen and its drive unit are provided. The output display unit 19 generates a drive signal for the display screen (each display pixel) in accordance with the control signal output from the CPU 15 and the image data generated by the image processing unit 16, and a menu related to ultrasonic diagnosis on the display screen. , Display the status and measurement data based on the received ultrasound. In addition, the output display unit 19 may have a configuration in which an LED lamp or the like is separately provided to display whether or not the power is turned on.

これらの操作入力部18や出力表示部19は、超音波診断装置本体1の筐体に一体となって設けられたものであっても良いし、RGBケーブル、USBケーブルやHDMIケーブル(登録商標:HDMI)などを介して外部に取り付けられるものであっても良い。また、超音波診断装置本体1に操作入力端子や表示出力端子が設けられていれば、これらの端子に従来の操作用及び表示用の周辺機器を接続して利用するものであっても良い。   The operation input unit 18 and the output display unit 19 may be provided integrally with the casing of the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1, or may be an RGB cable, a USB cable, or an HDMI cable (registered trademark: HDMI) or the like may be attached to the outside. Further, if the operation input terminal and the display output terminal are provided in the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1, conventional peripheral devices for operation and display may be connected to these terminals for use.

超音波探触子2は、超音波(ここでは、1〜30MHz程度)を発振して生体などの被検体に対して出射するとともに、出射した超音波のうち被検体で反射された反射波(エコー)を受信して電気信号に変換する音響センサーとして機能する。この超音波探触子2は、超音波を送受信する複数の振動子210の配列である振動子配列21(送受信部)と、ケーブル22などを備えている。   The ultrasonic probe 2 oscillates an ultrasonic wave (here, about 1 to 30 MHz) and emits it to a subject such as a living body, and a reflected wave (reflected by the subject) of the emitted ultrasonic wave ( It functions as an acoustic sensor that receives (echo) and converts it into an electrical signal. The ultrasonic probe 2 includes a transducer array 21 (transmission / reception unit) that is an array of a plurality of transducers 210 that transmit and receive ultrasonic waves, a cable 22, and the like.

ケーブル22は、その一端に超音波診断装置本体1とのコネクター(図示略)を有し、超音波探触子2は、このケーブル22により超音波診断装置本体1に対して着脱可能に構成されている。ユーザーは、この超音波探触子2における超音波の送受信面、即ち、振動子配列21から超音波を出射する方向の面を被検体に所定の圧力で接触させて超音波診断装置Uを動作させ、超音波診断を行う。
なお、超音波診断装置本体1と超音波探触子2との間は、有線のケーブル22だけではなく、赤外線や電波などによるワイヤレス通信手段を用いて接続することも出来る。
The cable 22 has a connector (not shown) to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 at one end, and the ultrasonic probe 2 is configured to be detachable from the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 by the cable 22. ing. The user operates the ultrasound diagnostic apparatus U by bringing the ultrasound transmitting / receiving surface of the ultrasound probe 2 into contact with the subject with a predetermined pressure, that is, the surface in the direction in which the ultrasound is emitted from the transducer array 21. And perform an ultrasound diagnosis.
The ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 and the ultrasonic probe 2 can be connected not only by the wired cable 22 but also by wireless communication means using infrared rays, radio waves, or the like.

振動子配列21は、圧電体とその変形(伸縮)により電荷が現れる両端に設けられた電極とを有する圧電素子を備えた複数の振動子210の配列、例えば、所定の方向(走査方向)への一次元配列である。振動子210に電圧パルス(パルス信号)が順番に供給されることで各圧電体に生じる電界に応じて圧電体が変形し、超音波が発信される。また、振動子210に所定の周波数帯の超音波が入射すると、その音圧により圧電体の厚さが変動(振動)することで当該変動量に応じた電荷が生じ、当該電荷量に応じた電気信号に変換、出力される。   The vibrator array 21 is an array of a plurality of vibrators 210 including piezoelectric elements each having a piezoelectric body and electrodes provided at both ends where charges appear due to deformation (extension / contraction) thereof, for example, in a predetermined direction (scanning direction). Is a one-dimensional array. By sequentially supplying voltage pulses (pulse signals) to the vibrator 210, the piezoelectric bodies are deformed according to the electric field generated in each piezoelectric body, and ultrasonic waves are transmitted. Further, when an ultrasonic wave having a predetermined frequency band is incident on the vibrator 210, the thickness of the piezoelectric body fluctuates (vibrates) due to the sound pressure, thereby generating a charge corresponding to the fluctuation amount. Converted to electrical signal and output.

次に、本実施形態の超音波診断装置Uにおける穿刺針3の検出手法について詳しく説明する。
図3は、穿刺針検出に係る検出マップデータの算出について説明するための模式図である。また、図4は、穿刺針検出マップデータの算出例を示す図である。
ここでは、図の上方の超音波探触子2から下向き(z方向)に超音波が入射され、被検体Qの内部で反射されて上向きに伝わった反射波が受信、検出される。
Next, a method for detecting the puncture needle 3 in the ultrasonic diagnostic apparatus U of the present embodiment will be described in detail.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining calculation of detection map data related to puncture needle detection. FIG. 4 is a diagram illustrating a calculation example of puncture needle detection map data.
Here, an ultrasonic wave is incident downward (z direction) from the ultrasonic probe 2 in the upper part of the figure, and a reflected wave that is reflected inside the subject Q and transmitted upward is received and detected.

穿刺針3は、その太さや傾きによって上方とは異なる向き(図3では、右斜め上方)に反射される超音波成分が多く、下方にそのまま伝搬する成分が少ないので、その結果、穿刺針3より下方の領域Q1は、超音波の影の領域となり(音響陰影)、当該領域Q1で反射される超音波成分が他の領域Q0と比較して全体的に少なくなる。そこで、本実施形態の超音波診断装置Uでは、領域Q0と領域Q1の境界を同定することにより穿刺針3の検出を行う。
このとき、超音波が穿刺針3の両側(図3の表示面に対して直交(前後)方向)を伝わると、下方の反射波強度の低下が相対的に小さくなるので、超音波の送受信幅が穿刺針3の幅に比して広すぎないことが望ましい。
The puncture needle 3 has a large amount of ultrasonic components reflected in a direction different from the upper direction (in FIG. 3, diagonally upward to the right) due to its thickness and inclination, and has a small component that propagates directly downward. As a result, the puncture needle 3 The lower region Q1 becomes an ultrasonic shadow region (acoustic shadow), and the ultrasonic component reflected by the region Q1 is reduced as a whole compared to the other regions Q0. Therefore, in the ultrasonic diagnostic apparatus U of the present embodiment, the puncture needle 3 is detected by identifying the boundary between the region Q0 and the region Q1.
At this time, if the ultrasonic wave travels on both sides of the puncture needle 3 (perpendicular (front-rear) direction with respect to the display surface in FIG. 3), the decrease in reflected wave intensity below becomes relatively small. It is desirable that is not too wide compared to the width of the puncture needle 3.

この境界の同定のために、先ず、各画素位置(例えば、(x0、z0))における反射波強度に応じた輝度値s(x0、z0)(x0、z0は0以上の整数)に対し、当該画素位置(判断対象の領域)に対して超音波の入射方向(z方向)に沿った輝度値の分布に基づいて解析を行う。ここでは、画素位置(x0、z0)よりも被検体Qの浅い側(z≦z0)の各画素位置で取得された反射波強度の統計的な代表値、ここでは、平均値sa=Σs(x0、z≦z0)/(z0+1)(浅部特徴値)を算出する。この平均値saは、上述の境界位置より浅い側(zが小さい側)の各画素位置では、高輝度の領域が含まれるに連れて一時的に値が上昇し、深い側(zが大きい側)の各画素位置では、全体輝度の低い領域が占める割合の増加に伴って徐々に低下していく。また、穿刺針3が刺入されていない位置では、全体濃度の低下がないので、この平均値saの値は大きく変化しない。或いは、被検体Qの浅い側の画素値を代表する他の統計値、例えば、中央値smedian(s(x0、z≦z0))や、所定の輝度値幅gごとの輝度出現数(出現率)分布における最頻値smode(s(x0、z≦z0)、g)(その輝度値幅中央値)が浅部特徴値として算出され、用いられても良い。   In order to identify this boundary, first, for the luminance value s (x0, z0) (x0, z0 is an integer of 0 or more) corresponding to the reflected wave intensity at each pixel position (for example, (x0, z0)), An analysis is performed on the pixel position (determination target region) based on the distribution of luminance values along the incident direction (z direction) of ultrasonic waves. Here, a statistical representative value of the reflected wave intensity acquired at each pixel position on the shallower side (z ≦ z0) of the subject Q than the pixel position (x0, z0), here, the average value sa = Σs ( x0, z ≦ z0) / (z0 + 1) (shallow feature value) is calculated. The average value sa temporarily increases at each pixel position shallower than the above-described boundary position (side where z is small) as the high luminance region is included, and the deep side (side where z is large). In each pixel position of (), it gradually decreases as the ratio of the area with low overall luminance increases. Further, at the position where the puncture needle 3 is not inserted, there is no decrease in the overall density, so the value of the average value sa does not change greatly. Alternatively, other statistical values representing pixel values on the shallow side of the subject Q, for example, the median value median (s (x0, z ≦ z0)) or the number of appearances of luminance (appearance rate) for each predetermined luminance value width g The mode value smode (s (x0, z ≦ z0), g) (its median luminance value width) in the distribution may be calculated and used as the shallow feature value.

一方、各画素位置(x0、z0)において、当該画素位置よりも被検体Qの深い側(z≧z0)の各画素位置で得られた反射波強度の最大値sm=max(s(x0、z≧z0))(深部特徴値)を算出する。この最大値smは、被検体Qの浅い位置に高輝度の点がある場合には、深さ方向の座標z0が大きくなるに連れて当該高輝度の点を境界として不連続に低下していき、穿刺針3の位置では高い確率でこの不連続の低下が生じる。   On the other hand, at each pixel position (x0, z0), the maximum value sm = max (s (x0, z0)) of the reflected wave intensity obtained at each pixel position on the deeper side of the subject Q (z ≧ z0) than the pixel position. z ≧ z0)) (depth feature value). When there is a high brightness point at a shallow position of the subject Q, the maximum value sm decreases discontinuously with the high brightness point as a boundary as the coordinate z0 in the depth direction increases. In the position of the puncture needle 3, this discontinuous drop occurs with a high probability.

従って、各画素位置(x0、z0)において、平均値saと最大値smの差異である特徴量sc=sa−smは、穿刺針3の位置でs0が上昇し、smが減少することで大きな値となる。そして、更に、この特徴量scのz方向への偏微分値(隣接画素位置との差分値)ds(x0、z0)=∂s/∂z、ここでは、例えば単にsc(x0、z0)−sc(x0、z0−1)を各x0、z0に対して算出し、検出マップデータとする。
図4(a)の診断用画像に対し、この特徴量scの二次元マップは、図4(b)のように得られ、更に、検出マップデータは、図4(c)のように得られる。
Therefore, at each pixel position (x0, z0), the feature value sc = sa−sm, which is the difference between the average value sa and the maximum value sm, increases as s0 increases and sm decreases at the position of the puncture needle 3. Value. Further, the partial differential value (difference value with the adjacent pixel position) of the feature quantity sc in the z direction ds (x0, z0) = ∂s / ∂z, here, for example, simply sc (x0, z0) − sc (x0, z0-1) is calculated for each x0, z0, and is used as detection map data.
With respect to the diagnostic image of FIG. 4A, a two-dimensional map of the feature quantity sc is obtained as shown in FIG. 4B, and detection map data is obtained as shown in FIG. 4C. .

偏微分値dsが全ての画素位置に対して得られると、次に、この検出マップデータを用いて穿刺針3の検出が行われる。この検出には、従来周知の検知方法、特に、画像データから直線を検出するための方法が用いられる。ここでは、例えば、Hough(ハフ)変換が用いられる。   Once the partial differential values ds are obtained for all pixel positions, the puncture needle 3 is detected using the detection map data. For this detection, a conventionally known detection method, in particular, a method for detecting a straight line from image data is used. Here, for example, Hough conversion is used.

図5は、図4(c)で得られた検出マップデータに基づいて穿刺針3に対応する直線を検出する例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a straight line corresponding to the puncture needle 3 is detected based on the detection map data obtained in FIG.

図4(c)で得られた検出マップデータ上の各点の値である偏微分値dsは、例えば、所定の閾値で二値化されて、図5(a)に示すように閾値以上の(所定の条件を満たす)点が穿刺針3の候補点(xi、zi)(検出候補領域の画素)として定められる。候補点(xi、zi)は、通常、超音波画像における穿刺針3の全体位置に対応する範囲(針位置範囲)を明瞭に示すことが出来ず、しばしば離散的に定まる。   The partial differential value ds that is the value of each point on the detection map data obtained in FIG. 4C is binarized with a predetermined threshold, for example, and is equal to or greater than the threshold as shown in FIG. A point (which satisfies a predetermined condition) is determined as a candidate point (xi, zi) (a pixel in a detection candidate region) of the puncture needle 3. The candidate point (xi, zi) cannot normally clearly indicate a range (needle position range) corresponding to the entire position of the puncture needle 3 in the ultrasonic image, and is often determined discretely.

次に、通常、穿刺針3が直線形状であることに鑑み、当該候補点が当該穿刺針3の形状に応じて同一直線上に密集している当該直線の検出がハフ変換により行われる(図5(b))。各候補点(xi、zi)を長さ変数ρと角度変数θを用いてρ=xi・cosθ+zi・sinθで表した場合に、この式を満たす(ρ、θ)の組み合わせは、候補点(xi、zi)を通る直線への原点からの垂線の長さと、x軸と当該直線とのなす角度とをそれぞれ表す。従って、最も多くの候補点(xi、zi)からの投票がある点(ρ0、θ0)が、これら候補点上を通る尤もらしい直線(候補線)を表すことになる(図5(c))。
また、直線ではなく、線分を検出する手法として、確率的ハフ変換がある。この確率的ハフ変換では、ランダムに選択した点群からハフ変換で候補線を検出した後、当該選択した点群の候補線上における存在範囲を確認する。これにより、候補線上に始点と終点とを定めることで、結果として、線分(長さ)を検出することが出来る。
Next, in consideration of the fact that the puncture needle 3 has a linear shape, detection of the straight line in which the candidate points are densely arranged on the same straight line according to the shape of the puncture needle 3 is performed by Hough transform (FIG. 5 (b)). When each candidate point (xi, zi) is represented by ρ = xi · cos θ + zi · sin θ using the length variable ρ and the angle variable θ, the combination of (ρ, θ) satisfying this expression is the candidate point (xi , Zi) represents the length of the perpendicular from the origin to the straight line passing through, and the angle formed by the x-axis and the straight line. Therefore, the points (ρ0, θ0) with votes from the largest number of candidate points (xi, zi) represent likely straight lines (candidate lines) that pass on these candidate points (FIG. 5C). .
As a technique for detecting a line segment instead of a straight line, there is a stochastic Hough transform. In this probabilistic Hough transform, candidate lines are detected from a randomly selected point group by Hough transform, and then the existence range of the selected point group on the candidate line is confirmed. Thus, by defining the start point and the end point on the candidate line, it is possible to detect the line segment (length) as a result.

このとき、穿刺針3の他に直線状に配列した候補点が存在する場合には、必ずしも1つの候補線に絞らなくても良く、複数の候補線を残しても良い。また、他の手法に基づいて予め穿刺針3の位置が推測可能な場合には、当該推測に基づいて複数の中から穿刺針3による候補線を選択しても良い。   At this time, when there are candidate points arranged in a straight line other than the puncture needle 3, it is not always necessary to narrow down to one candidate line, and a plurality of candidate lines may be left. In addition, when the position of the puncture needle 3 can be estimated in advance based on another method, a candidate line by the puncture needle 3 may be selected from a plurality based on the estimation.

候補線が検出されると、当該候補線の確かさなどに応じて当該候補線の強調度合いが決定される(図5(d))。即ち、複数本の候補線が残っている場合にも、穿刺針3に該当する可能性が低いものと高いものとで強調の度合いを変化させることが出来る。   When a candidate line is detected, the degree of enhancement of the candidate line is determined according to the certainty of the candidate line (FIG. 5D). That is, even when a plurality of candidate lines remain, the degree of emphasis can be changed between a low possibility and a high possibility that the puncture needle 3 is applicable.

次に、診断用画像における穿刺針3の強調表示について説明する。
本実施形態の超音波診断装置Uでは、診断用画像に対して選択された候補線上における穿刺針3が尤もらしく存在する範囲について、当該尤もらしさに応じた強調度で強調表示を診断用画像に対して重ねることで穿刺針3の強調表示を行う。
Next, highlighting of the puncture needle 3 in the diagnostic image will be described.
In the ultrasonic diagnostic apparatus U according to the present embodiment, for a range in which the puncture needle 3 is likely to exist on the candidate line selected for the diagnostic image, highlighting is performed on the diagnostic image with an emphasis degree according to the likelihood. On the other hand, the puncture needle 3 is highlighted by overlapping.

図6は、穿刺針3の強調処理について説明するための図である。
上述のように、ハフ変換を用いて選択された候補線Lには、両端が何れも定められていないので、穿刺針3の先端位置が特定出来ない。また、穿刺針3の先端部は、その形状などにより穿刺針3の他の部分よりも超音波の散乱が多く、反射波が更に少なくなるので、同定しづらい場合がある。また、当該先端部の先にノイズがあったり超音波を反射する他の構造があったりした場合には、当該位置が先端であると誤認識されて正確な範囲とは異なる強調表示となってしまう場合がある。そこで、本実施形態の超音波診断装置Uでは、候補線Lの選択に用いられた候補点の分布状況、特に集合の状態(集合の中心位置や集合度合いなど)に基づいて、尤もらしい穿刺針3の範囲において強調の度合いを変化させながら強調表示(強調抑制)を行う。
FIG. 6 is a diagram for explaining the emphasis process of the puncture needle 3.
As described above, since both ends of the candidate line L selected using the Hough transform are not determined, the tip position of the puncture needle 3 cannot be specified. In addition, the distal end portion of the puncture needle 3 is more difficult to identify because the ultrasonic wave scatters more and the reflected waves are smaller than other portions of the puncture needle 3 due to its shape and the like. Also, when there is noise or other structure that reflects ultrasonic waves at the tip of the tip, the position is misrecognized as the tip and the highlighting is different from the accurate range. May end up. Therefore, in the ultrasonic diagnostic apparatus U of the present embodiment, a plausible puncture needle based on the distribution state of candidate points used for selecting the candidate line L, particularly the state of the set (the center position of the set, the degree of set, etc.) In the range of 3, highlighting (emphasis suppression) is performed while changing the degree of emphasis.

図6に示した図では、丸印(○)で模式的に示された候補点が候補線L上に左側に偏って分布している。また、プラス印(+)で示された穿刺針3の実際の先端位置付近では、左端付近より候補点が少なく、更に、当該先端位置より先(右側)にも若干の候補点が存在している。   In the diagram shown in FIG. 6, the candidate points schematically indicated by circles (◯) are distributed on the candidate line L so as to be biased to the left side. Further, in the vicinity of the actual tip position of the puncture needle 3 indicated by a plus sign (+), there are fewer candidate points than in the vicinity of the left end, and there are also some candidate points ahead (right side) of the tip position. Yes.

ここでは、例えば、先ず、候補線上の全ての候補点(xi、zi)(1≦i≦N)に対して、各候補点(xi、zi)における特徴量ωi=sc(xi、zi)でそれぞれ重み付けを行って加重平均位置(xc、zc)を算出する。即ち、加重平均位置(xc、zc)は、1≦i≦Nを満たすN個の候補点(xi、zi)及びN個の特徴量ωiを用いて、xc=Σ(ωi・xi)/Σ(ωi)、zc=Σ(ωi・zi)/Σ(ωi)により求められる。それから、当該加重平均位置を基準として、所定のフィルターで強調度合いを低減させる。フィルターとしては、特には限られないが、例えば、ガウス窓やハミング窓などの窓関数が用いられ、窓の幅は、実際の候補点の分布とは関係なく診断用画像内における候補線の長さや、或いは、候補線上の候補点の分散値(標準偏差)によって定められたものであっても良い。また、分散値は、加重平均位置に対して左側と右側とで別個に算出されても良いし、分散値だけでなく歪度や尖度などを求めて用いることとしても良い。また、これらの窓関数は、候補点の数や分布に応じて複数のリストの中から適切なものが選択されても良い。   Here, for example, first, for all candidate points (xi, zi) (1 ≦ i ≦ N) on the candidate line, the feature quantity ωi = sc (xi, zi) at each candidate point (xi, zi). Each is weighted to calculate a weighted average position (xc, zc). That is, the weighted average position (xc, zc) is obtained by using N candidate points (xi, zi) satisfying 1 ≦ i ≦ N and N feature quantities ωi, and xc = Σ (ωi · xi) / Σ. (Ωi), zc = Σ (ωi · zi) / Σ (ωi). Then, the degree of emphasis is reduced with a predetermined filter with the weighted average position as a reference. The filter is not particularly limited. For example, a window function such as a Gaussian window or a Hamming window is used. The width of the window is the length of the candidate line in the diagnostic image regardless of the actual distribution of candidate points. Alternatively, it may be determined by a variance value (standard deviation) of candidate points on the candidate line. In addition, the variance value may be calculated separately on the left side and the right side with respect to the weighted average position, or not only the variance value but also the skewness and kurtosis may be obtained and used. Also, for these window functions, appropriate ones may be selected from a plurality of lists according to the number and distribution of candidate points.

また、より穿刺針3の存在範囲に対応させるために、所定サイズの範囲ごとに候補点の抽出密度を求め、加重平均位置を含む範囲の密度に比較して所定の割合以上の密度の範囲に対しては、強調の度合いを低下させないようにしても良い。特に、穿刺針3が診断用画像の一方の端部を横切って診断用画像に含まれている場合には、加重平均位置から当該端部までの間における穿刺針3の強調度合いを抑制しないこととしても良い。或いは、通常、候補線L上の候補点の数は、穿刺針3の存在範囲が長くなるほど多くなるので、この候補点の数に応じて強調の度合いを低下させない範囲を定めたり、フィルターの窓幅を変化させたりしても良い。   Further, in order to more correspond to the existence range of the puncture needle 3, the extraction density of candidate points is obtained for each range of a predetermined size, and the density range is equal to or higher than a predetermined ratio compared to the density of the range including the weighted average position. On the other hand, the degree of emphasis may not be reduced. In particular, when the puncture needle 3 is included in the diagnostic image across one end of the diagnostic image, the degree of enhancement of the puncture needle 3 from the weighted average position to the end is not suppressed. It is also good. Alternatively, since the number of candidate points on the candidate line L usually increases as the existence range of the puncture needle 3 becomes longer, a range in which the degree of emphasis is not lowered is determined according to the number of candidate points, or a filter window The width may be changed.

また、この方法で明瞭に候補点の抽出範囲と非抽出範囲とが区切られる場合には、単純にこの境界を穿刺針3の先端としても良いし、更には、別の方法で、又は別の方法を併用して先端位置の推定を行い、加重平均位置と当該位置との長さに応じた窓の幅を設定しても良い。   When the candidate point extraction range and the non-extraction range are clearly separated by this method, this boundary may be simply used as the tip of the puncture needle 3, or may be changed by another method or by another method. It is also possible to estimate the tip position using a method together and set the window width according to the length between the weighted average position and the position.

図7は、穿刺針3の先端位置の推定に係る一例を示す図である。
略静止している被検体に対して穿刺針3を刺入している途中の異なるタイミングで取得された2枚の診断用画像I(t)、I(t−1)がある場合に、これらの差分画像D(t)を生成することで、移動した穿刺針3の先端部分のみが非ゼロの差分値として現れる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example related to the estimation of the tip position of the puncture needle 3.
When there are two diagnostic images I (t) and I (t−1) acquired at different timings during insertion of the puncture needle 3 into a substantially stationary subject By generating the difference image D (t), only the tip portion of the moved puncture needle 3 appears as a non-zero difference value.

図8は、穿刺針3の先端位置の推定に係る第2の例を示す図である。
ここでは、複数フレームの診断用画像にそれぞれ設定される所定サイズの領域内における画素値の相関を取ることで当該相関値の分布を示す相関マップ画像R(t)を得る。例えば、診断用画像I(t)における座標(x、y)を中心とした所定サイズの関心領域a(x、y、t)を各画素位置の座標(x、y)に対してそれぞれ設定し、また、1フレーム前の診断用画像I(t−1)における当該座標(x、y)を中心とした同サイズの関心領域b(x、y、t−1)を設定して、これら両領域a、b内の各画素値を用いて相関係数r(x、y、t)(相互相関係数)を算出する。穿刺針3が移動した場合には、当該領域を含む関心領域a、b間での相関係数r(x、y、t)の値が小さくなることで、穿刺針3の先端位置が推測される。
FIG. 8 is a diagram illustrating a second example relating to the estimation of the tip position of the puncture needle 3.
Here, the correlation map image R (t) indicating the distribution of the correlation values is obtained by calculating the correlation between the pixel values in the region of a predetermined size set in each of the diagnostic images of a plurality of frames. For example, a region of interest a (x, y, t) having a predetermined size centered on coordinates (x, y) in the diagnostic image I (t) is set for each pixel position coordinate (x, y). In addition, the region of interest b (x, y, t−1) of the same size centered on the coordinates (x, y) in the diagnostic image I (t−1) one frame before is set. A correlation coefficient r (x, y, t) (cross-correlation coefficient) is calculated using each pixel value in the regions a and b. When the puncture needle 3 moves, the tip position of the puncture needle 3 is estimated by decreasing the value of the correlation coefficient r (x, y, t) between the regions of interest a and b including the region. The

図9は、穿刺針3の先端位置の推定に係る第3の例を示す図である。
ここでは、異なるタイミングにおける複数回(k+1回)の診断用画像I(t)〜I(t−k)における同一画素位置での画素値の分散値を算出して画素値分散画像S(t)を生成する。なお、分散値の代わりに標準偏差が用いられても良い。この結果、これらの診断用画像I(t)〜I(t−k)の中で穿刺針3が移動した経路中では、一時的に画素値(輝度)が変化することで分散値が大きくなることで、穿刺針3の先端位置が推測される。
FIG. 9 is a diagram illustrating a third example relating to the estimation of the tip position of the puncture needle 3.
Here, pixel value dispersion images S (t) are calculated by calculating dispersion values of pixel values at the same pixel position in a plurality of (k + 1) times of diagnostic images I (t) to I (t−k) at different timings. Is generated. A standard deviation may be used instead of the variance value. As a result, in the path in which the puncture needle 3 has moved in these diagnostic images I (t) to I (t−k), the dispersion value increases due to a temporary change in the pixel value (luminance). Thus, the tip position of the puncture needle 3 is estimated.

図10は、穿刺針3の先端位置の推定に係る第4の例を示す図である。
ここでは、図7で示した異なるフレーム間の差分値からなる差分画像D(t)の更に(k+1)フレーム分の分散画像SD(t)が求められる。即ち、k枚の差分画像D(t)〜D(t−k)の同画素位置における画素値の分散値が算出され、非ゼロの分散値の存する位置から穿刺針3の先端位置が推測される。
FIG. 10 is a diagram illustrating a fourth example relating to the estimation of the tip position of the puncture needle 3.
Here, a distributed image SD (t) for (k + 1) frames of the difference image D (t) composed of the difference values between different frames shown in FIG. 7 is obtained. That is, the variance value of the pixel value at the same pixel position of the k difference images D (t) to D (t−k) is calculated, and the tip position of the puncture needle 3 is estimated from the position where the non-zero variance value exists. The

これらの画像処理により穿刺針3の先端位置が推測される場合には、上述の加重平均位置から推測された先端位置にかけての強調度合いの低減を抑え、先端位置の加重平均位置とは反対側における強調度合いの低減が大きくなる様にウィンドウを設定することが出来る。例えば、先端位置が比較的精度良く得られる場合には、強調範囲と強調の度合いを定めるのに用いられる窓関数は、矩形窓またはこれに近いものであっても良い。   When the tip position of the puncture needle 3 is estimated by these image processes, the reduction in the degree of emphasis from the above-mentioned weighted average position to the estimated tip position is suppressed, and the tip position on the side opposite to the weighted average position is suppressed. The window can be set so that the reduction of the degree of emphasis is large. For example, when the tip position is obtained with relatively high accuracy, the window function used to determine the enhancement range and the degree of enhancement may be a rectangular window or a similar one.

図11は、本実施形態の超音波診断装置Uで同定された穿刺針3の位置の強調表示例を示す図である。   FIG. 11 is a diagram showing a highlighted display example of the position of the puncture needle 3 identified by the ultrasonic diagnostic apparatus U of the present embodiment.

図5(d)で定められた強調度合いは、上述のように、候補線L上における候補点の分布(集合の状態)に応じて抑制され、診断用画像の右寄りでは、図11(a)に示すように、強調表示が薄くなるように定められる。そして、この強調表示が元の診断用画像に重ねられて出力画像図11(b)が生成される。この強調表示は、元の診断用画像の色遣い(例えば、白黒表示)とは異なる色合い(例えば、青色など)とすることで、より見やすく行わせることが出来る。   As described above, the degree of emphasis determined in FIG. 5D is suppressed according to the distribution of candidate points (set state) on the candidate line L, and in the right side of the diagnostic image, FIG. As shown in FIG. 4, the highlighting is determined to be thin. Then, this highlighted display is superimposed on the original diagnostic image to generate an output image FIG. 11B. This highlighting can be performed more easily by making the hue (for example, blue) different from the color (for example, black and white display) of the original diagnostic image.

図12は、本実施形態の超音波診断装置Uにおける穿刺針検出強調処理の制御手順を示すフローチャートである。
この処理は、上述のように、制御部11又は画像処理部16のCPUにより実行される。
FIG. 12 is a flowchart showing a control procedure of the puncture needle detection emphasis process in the ultrasonic diagnostic apparatus U of the present embodiment.
This process is executed by the CPU of the control unit 11 or the image processing unit 16 as described above.

穿刺針検出表示処理が開始されると、CPUは、検出マップ生成部162において、通常のBモードと同様に取得された被検体の二次元構造画像(診断用画像)から各画素位置の特徴量scをそれぞれ算出し、画素位置情報と対応付けて記憶する(ステップS101)。CPUは、当該特徴量scを更に処理して偏微分値dsを求めて穿刺針3の検出マップデータを生成する(ステップS102)。CPUは、この検出マップデータの各値と所定の基準値とを比較して穿刺針3の範囲の候補点を抽出する。   When the puncture needle detection display process is started, the CPU uses the detection map generation unit 162 to calculate the feature amount of each pixel position from the two-dimensional structure image (diagnostic image) of the subject acquired in the same manner as in the normal B mode. Each sc is calculated and stored in association with the pixel position information (step S101). The CPU further processes the feature value sc to obtain a partial differential value ds and generates detection map data of the puncture needle 3 (step S102). The CPU extracts each candidate point within the range of the puncture needle 3 by comparing each value of the detection map data with a predetermined reference value.

CPUは、穿刺針同定部163において、抽出された候補点についてハフ変換を実施し、直線を検出する(ステップS111)。CPUは、当該検出された直線から穿刺針3の候補となる候補線を決定する(ステップS112)。このとき、CPUは、可能であれば併せて穿刺針3の先端位置を特定する。CPUは、候補線を強調表示するための基準となる強調度合いを決定する(ステップS113)。   The CPU performs Hough transform on the extracted candidate points in the puncture needle identification unit 163 to detect a straight line (step S111). The CPU determines a candidate line that is a candidate for the puncture needle 3 from the detected straight line (step S112). At this time, the CPU specifies the tip position of the puncture needle 3 together if possible. The CPU determines an emphasis degree as a reference for emphasizing the candidate line (step S113).

CPUは、強調処理部164において、強調表示を行う位置、範囲や強調度合いの分布に係るパラメーターを算出する(ステップS121)。CPUは、候補線のうち、穿刺針3に対応する範囲としての尤もらしさに応じて強調範囲の抑制パターンを決定する(ステップS122)。CPUは、決定された抑制パターンを反映した強調マップを生成し(ステップS123)、当該生成された強調マップを元の診断用画像に重ねる(ステップS124)。そして、CPUは、穿刺針3が強調された超音波画像を記憶部161に記憶させ、穿刺針検出強調処理を終了する。   In the enhancement processing unit 164, the CPU calculates parameters related to the position, range, and enhancement degree distribution to be highlighted (step S121). CPU determines the suppression pattern of an emphasis range according to the likelihood as a range corresponding to the puncture needle 3 among candidate lines (step S122). The CPU generates an enhancement map reflecting the determined suppression pattern (step S123), and superimposes the generated enhancement map on the original diagnostic image (step S124). Then, the CPU stores the ultrasonic image in which the puncture needle 3 is emphasized in the storage unit 161 and ends the puncture needle detection enhancement process.

以上のように、本実施形態の超音波診断装置Uは、被検体内部で反射されて受信された超音波信号に基づいて当該被検体内部の超音波画像を生成する超音波診断装置Uであって、超音波画像の各領域に対して、被検体に入射される超音波の入射方向に沿った超音波信号の分布に関し、判断対象の領域よりも深い領域における信号強度に係る深部特徴値である輝度の最大値と、この判断対象の領域よりも浅い領域における信号強度に係る浅部特徴値である輝度の平均値とを取得し、これら深部特徴値と浅部特徴値に基づいて被検体内部に刺入された穿刺針3の位置を決定する針位置決定部としての検出マップ生成部162及び穿刺針同定部163と、超音波画像における針位置範囲を強調するための処理を行う強調処理部164と、を備える。
従って、入射された超音波に対して穿刺針3により生じる影の領域(音響陰影)における輝度の低下を反映して当該影の領域の境界となる穿刺針3の位置が決定しやすくなるので、構成や処理内容を従来よりも複雑化せず、容易且つより的確に穿刺針3を検出することが出来る。
また、超音波を反射する他の構造物などが存在する場合でも、従来よりも精度良く穿刺針3の位置における影の領域の境界を用いて穿刺針3の位置を決定することが出来る。
As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus U of the present embodiment is an ultrasonic diagnostic apparatus U that generates an ultrasonic image inside the subject based on the ultrasonic signal reflected and received inside the subject. Thus, for each region of the ultrasound image, with respect to the distribution of the ultrasound signal along the incident direction of the ultrasound incident on the subject, the depth feature value relating to the signal intensity in the region deeper than the region to be judged Obtain a maximum value of a certain luminance and an average value of luminance, which is a shallow feature value related to signal intensity in a region shallower than the region to be judged, and subject based on these deep feature value and shallow feature value Detection map generation unit 162 and puncture needle identification unit 163 as a needle position determination unit for determining the position of puncture needle 3 inserted inside, and enhancement processing for performing processing for enhancing the needle position range in the ultrasound image Part 164.
Therefore, it is easy to determine the position of the puncture needle 3 that becomes the boundary of the shadow area by reflecting the decrease in luminance in the shadow area (acoustic shadow) generated by the puncture needle 3 with respect to the incident ultrasound. The puncture needle 3 can be detected easily and more accurately without complicating the configuration and processing contents than in the past.
Even when other structures that reflect ultrasonic waves are present, the position of the puncture needle 3 can be determined using the boundary of the shadow area at the position of the puncture needle 3 with higher accuracy than in the past.

また、検出マップ生成部162は、浅部特徴値と深部特徴値の差分を特徴量scとして、当該特徴量scに基づいて、被検体Qの内部に刺入された穿刺針3の位置を決定する。従って、処理を複雑化せず、容易な計算で超音波が通常に入射する領域と穿刺針3の影になる領域とに亘る超音波強度の分布の中で穿刺針3の位置決定を行うことが出来る。   In addition, the detection map generation unit 162 determines the position of the puncture needle 3 inserted into the subject Q based on the feature amount sc using the difference between the shallow feature value and the deep feature value as the feature amount sc. To do. Therefore, the position of the puncture needle 3 is determined in the distribution of the ultrasonic intensity over the region where the ultrasonic wave is normally incident and the region that is a shadow of the puncture needle 3 by a simple calculation without complicating the processing. I can do it.

また、検出マップ生成部162は、浅部特徴値と深部特徴値との差分の深さ方向についての変化率に係る値である偏微分値dsに基づいて、被検体Qの内部に刺入された穿刺針3の位置を決定する。従って、穿刺針3による影の境界における特徴量scの飛びを線状に容易且つ的確に検出して、精度良く穿刺針3の位置を決定することが出来る。   The detection map generation unit 162 is inserted into the subject Q based on the partial differential value ds that is a value related to the rate of change in the depth direction of the difference between the shallow feature value and the deep feature value. The position of the puncture needle 3 is determined. Accordingly, it is possible to easily and accurately detect the jump of the feature amount sc at the shadow boundary by the puncture needle 3 and determine the position of the puncture needle 3 with high accuracy.

また、検出マップ生成部162は、浅部特徴値として、前記判断対象の領域よりも浅い方向の各領域における信号強度に対応する値の平均値、最頻値、又は中央値の何れかを取得する。このような浅部領域を代表する統計値を浅部特徴値とすることにより処理が容易化されるとともに、超音波信号の分布全体の内部で適切に穿刺針3の位置を決定し易くすることが出来る。   In addition, the detection map generation unit 162 acquires any one of an average value, a mode value, and a median value corresponding to the signal intensity in each region in a direction shallower than the determination target region as the shallow portion feature value. To do. By making the statistical value representative of such a shallow region a shallow feature value, the processing is facilitated, and the position of the puncture needle 3 is easily determined appropriately within the entire distribution of the ultrasonic signals. I can do it.

また、検出マップ生成部162は、深部特徴値として、判断対象の領域よりも深い方向の各領域における信号強度に対応する値の最大値を取得する。従って、穿刺針3の位置より深い位置で当該穿刺針3の影により超音波強度の減少が生じている領域のみを代表しているか否かをこの深部特徴値によって容易に判断することが出来る。   In addition, the detection map generation unit 162 acquires the maximum value corresponding to the signal intensity in each region deeper than the determination target region as the deep feature value. Therefore, it is possible to easily determine whether or not only the region where the decrease in ultrasonic intensity is caused by the shadow of the puncture needle 3 is represented at a position deeper than the position of the puncture needle 3 based on the deep feature value.

また、検出マップ生成部162は、深部特徴値と浅部特徴値との差異が所定の条件を満たす複数の候補点を抽出し、当該複数の候補点に基づいて前記穿刺針の位置を決定する。即ち、容易且つ従来よりも精度良く候補点を抽出することが出来るので、これらの候補点からより正確に穿刺針3の位置を決定することが出来る。   In addition, the detection map generation unit 162 extracts a plurality of candidate points where the difference between the deep feature value and the shallow feature value satisfies a predetermined condition, and determines the position of the puncture needle based on the plurality of candidate points. . That is, since candidate points can be extracted easily and with higher accuracy than in the prior art, the position of the puncture needle 3 can be determined more accurately from these candidate points.

また、複数の候補点は、超音波画像の画素単位で設定されるので、通常の画像処理と同様の構成で容易に処理を行って穿刺針3の同定及び強調に係る処理を行うことが出来る。   In addition, since the plurality of candidate points are set in units of pixels of the ultrasonic image, it is possible to easily perform processing related to identification and enhancement of the puncture needle 3 with the same configuration as normal image processing. .

また、超音波信号の送受信を行う振動子配列21と、振動子配列21による送受信範囲を制御する制御部11(CPU)と、を備え、制御部11は、検出マップ生成部162が複数の候補点の抽出を行って穿刺針同定部163が穿刺針3を同定してその位置を決定する超音波画像の取得時には、複数の候補点の抽出を行わず穿刺針3の位置を決定しない超音波画像の取得時よりも、穿刺針3の長さ方向と垂直な幅方向に超音波を入射させる幅を狭める。
従って、穿刺針3の撮像を行う場合のみ、穿刺針3の両脇を伝搬した超音波の強度と穿刺針3により伝搬が妨げられた超音波の強度との比によってS/N比が悪くならないように、超音波の送信幅を狭めることで、通常の画像の取得で画質や感度を落とさないように配慮した適切な画像と、穿刺針3の必要な感度とにそれぞれ応じた適切な超音波を出力させることが出来る。
In addition, the control unit 11 includes a transducer array 21 that transmits and receives ultrasonic signals and a control unit 11 (CPU) that controls a transmission and reception range of the transducer array 21, and the control map 11 includes a plurality of candidates for the detection map generation unit 162. When acquiring an ultrasound image in which points are extracted and the puncture needle identification unit 163 identifies the puncture needle 3 and determines its position, an ultrasound that does not determine the position of the puncture needle 3 without extracting a plurality of candidate points The width at which the ultrasonic waves are incident in the width direction perpendicular to the length direction of the puncture needle 3 is narrower than when the image is acquired.
Therefore, only when imaging the puncture needle 3, the S / N ratio is not deteriorated by the ratio between the intensity of the ultrasonic wave propagated on both sides of the puncture needle 3 and the intensity of the ultrasonic wave blocked by the puncture needle 3. As described above, by narrowing the transmission width of the ultrasonic wave, an appropriate image in consideration of not degrading the image quality and sensitivity in normal image acquisition and the appropriate ultrasonic wave corresponding to the necessary sensitivity of the puncture needle 3 respectively. Can be output.

また、同定される穿刺針3の形状を直線形状として穿刺針3の位置を決定するので、抽出された候補点に基づいて検出マップ上に直線状に配置された候補点を検出することで、容易に適切な直線を検出して穿刺針3を同定することが出来る。   In addition, since the position of the puncture needle 3 is determined with the shape of the identified puncture needle 3 as a straight line shape, by detecting the candidate points arranged linearly on the detection map based on the extracted candidate points, The puncture needle 3 can be easily identified by detecting an appropriate straight line.

[第2実施形態]
次に、本発明の超音波診断装置の第2実施形態について説明する。
この第2実施形態の超音波診断装置Uの構成は、第1実施形態の超音波診断装置と同一であり、同一の符号を用いることとして説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention will be described.
The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus U according to the second embodiment is the same as that of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment, and the description thereof is omitted by using the same reference numerals.

次に、第2実施形態の超音波診断装置Uにおける穿刺針3の検出手法について説明する。
この第2実施形態の超音波診断装置Uでは、深部特徴値を主に用いて穿刺針3の位置を同定する。
Next, a method for detecting the puncture needle 3 in the ultrasonic diagnostic apparatus U according to the second embodiment will be described.
In the ultrasonic diagnostic apparatus U of the second embodiment, the position of the puncture needle 3 is identified mainly using the deep feature value.

図13は、深度方向に対する浅部特徴値sa、深部特徴値sm、特徴量sc、及び偏微分値dsの変化例を示す模式図である。   FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a change example of the shallow feature value sa, the deep feature value sm, the feature value sc, and the partial differential value ds with respect to the depth direction.

上述のように、穿刺針3よりも深い位置では、音響陰影により反射波強度の大きい部分がなくなる。その結果、穿刺針3の位置より深い位置では、急激に最大値が小さくなることで、深部特徴値smが急減する。一方で、浅部特徴値saは、穿刺針3の位置よりも深い位置では、深さに応じて漸減する。   As described above, at a position deeper than the puncture needle 3, there is no portion where the reflected wave intensity is large due to the acoustic shadow. As a result, at the position deeper than the position of the puncture needle 3, the maximum feature value abruptly decreases, so that the deep feature value sm rapidly decreases. On the other hand, the shallow portion characteristic value sa gradually decreases according to the depth at a position deeper than the position of the puncture needle 3.

従って、図13から明らかなように、偏微分値dsの増大に大きく効いているのは深部特徴値smであり、この深部特徴値smの深さ方向への偏微分値dsm=∂sm/∂z=sm(x0、z0)−sm(x0、z0−1)によっても穿刺針3の位置で極大値を得ることが出来る。   Therefore, as is clear from FIG. 13, it is the deep feature value sm that greatly affects the increase of the partial differential value ds, and the partial differential value dsm in the depth direction of this deep feature value sm = こ の sm / ∂. The maximum value can also be obtained at the position of the puncture needle 3 by z = sm (x0, z0) -sm (x0, z0-1).

しかしながら、穿刺針3以外に超音波の反射源Poがある場合、特に、反射源Poが穿刺針3より深い位置にある場合には、偏微分値dsmの大きい場所が穿刺針3の位置以外でも生じやすい。ノイズや局所的な反射源は、通常では、ハフ変換により候補線の抽出時に除外されるが、骨などで特に直線状のものが超音波の反射源となっている場合には容易に区別しづらい。そこで、この第2実施形態の超音波診断装置Uでは、このような場合に浅部特徴値saを補助的に用いる。   However, when there is an ultrasonic reflection source Po other than the puncture needle 3, particularly when the reflection source Po is deeper than the puncture needle 3, the location where the partial differential value dsm is large is not the position of the puncture needle 3. Prone to occur. Noise and local reflection sources are usually excluded when extracting candidate lines by Hough transform, but they can be easily distinguished when straight lines, such as bones, are ultrasonic reflection sources. It ’s hard. Therefore, in this case, the ultrasonic diagnostic apparatus U of the second embodiment uses the shallow feature value sa in an auxiliary manner.

浅部特徴値saの補助的な利用方法としては、例えば、上述の偏微分値dsmに浅部特徴値saを乗じたり加算(減算)したりすることが挙げられる。またこのとき、偏微分値dsmや浅部特徴値saに所定の係数αを乗じて偏微分値dsmに対する影響の割合を変化させることが出来る。穿刺針3の刺入位置は、骨の位置より浅い範囲であるので、浅部特徴値saが小さくなる深部での特徴量が相対的に小さくなる補正が偏微分値dsmに対してかかることで、穿刺針3と骨とが区別される。本実施形態の超音波診断装置Uでは、特徴量sc2=sa×(−dsm)や、特徴量sc3=α×sa−dsmを利用して穿刺針3の位置を同定する。   As an auxiliary method of using the shallow feature value sa, for example, the above-described partial differential value dsm is multiplied by the shallow feature value sa or added (subtracted). Further, at this time, the ratio of the influence on the partial differential value dsm can be changed by multiplying the partial differential value dsm and the shallow feature value sa by a predetermined coefficient α. Since the insertion position of the puncture needle 3 is shallower than the position of the bone, a correction that relatively reduces the feature value in the deep portion where the shallow feature value sa becomes small is applied to the partial differential value dsm. The puncture needle 3 is distinguished from the bone. In the ultrasonic diagnostic apparatus U of the present embodiment, the position of the puncture needle 3 is identified using the feature value sc2 = sa × (−dsm) or the feature value sc3 = α × sa-dsm.

図14は、深度方向に対する浅部特徴値sa、深部特徴値sm、偏微分値dsm、及び特徴量sc2、sc3の変化の例を示す模式図である。   FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example of changes in the shallow feature value sa, the deep feature value sm, the partial differential value dsm, and the feature amounts sc2 and sc3 with respect to the depth direction.

図14(a)に示すように、穿刺針3の位置より深い位置に骨Pがある場合、当該位置でも超音波が集中して反射し得るので、反射波強度が大きくなり、その結果、図14(b)に示すように、深部特徴値smが穿刺針3の位置と骨Pの位置の2箇所で大きな差が生じて、場合によっては偏微分値dsmの極大の何れが穿刺針3の位置であるのか区別がつき難いことがある。また、直線状に続く部分の長さが大きくなると、ハフ変換を利用しての適切な候補線の決定が難しくなっていく。   As shown in FIG. 14 (a), when the bone P is at a position deeper than the position of the puncture needle 3, since the ultrasonic waves can be concentrated and reflected at the position, the reflected wave intensity is increased. As shown in FIG. 14 (b), there is a large difference in the deep feature value sm between the position of the puncture needle 3 and the position of the bone P. In some cases, the maximum of the partial differential value dsm is the value of the puncture needle 3. It may be difficult to distinguish the location. In addition, when the length of the portion that continues in a straight line becomes large, it becomes difficult to determine an appropriate candidate line using the Hough transform.

このときに、図14(c)に示すように特徴量sc2、sc3を算出すると、等しい偏微分値dsmのピーク値に対して深い位置のものほど浅部特徴値saに応じた重みが小さく(軽く)なるので、特徴量sc2、sc3に差が生じて穿刺針3の位置がより容易且つ確実に同定される。   At this time, when the feature amounts sc2 and sc3 are calculated as shown in FIG. 14 (c), the weight corresponding to the shallow feature value sa is smaller in the deeper position with respect to the peak value of the equal partial differential value dsm ( Therefore, a difference occurs in the feature amounts sc2 and sc3, and the position of the puncture needle 3 is identified more easily and reliably.

以上のように、第2実施形態の超音波診断装置Uは、被検体Qの内部で反射されて受信された超音波信号に基づいて当該被検体Qの内部の超音波画像を生成する超音波診断装置Uであって、超音波画像の各領域に対して、被検体Qに入射される超音波の入射方向、即ち、被検体Qの深さ方向に沿った超音波信号の分布に関し、判断対象の領域よりも深い領域における信号強度に係る深部特徴値smを取得し、当該深部特徴値smに基づいて被検体Qの内部に刺入された穿刺針3の位置を決定する針位置決定部としての検出マップ生成部162及び穿刺針同定部163と、超音波画像における針位置範囲を強調するための処理を行う強調処理部164と、を備える。
従って、入射された超音波に対して穿刺針3により生じる影の領域(音響陰影)における輝度の低下を反映して当該影の領域の境界に応じて適切に変化する偏微分値dsmにより穿刺針3の位置が決定しやすくなるので、構成や処理内容を従来よりも複雑化せず、容易且つより的確に穿刺針3を検出することが出来る。
As described above, the ultrasound diagnostic apparatus U according to the second embodiment generates an ultrasound image inside the subject Q based on the ultrasound signal reflected and received inside the subject Q. The diagnosis apparatus U determines the ultrasonic wave incident direction along the subject Q, that is, the distribution of the ultrasonic signal along the depth direction of the subject Q, for each region of the ultrasonic image. A needle position determination unit that acquires a deep feature value sm related to signal intensity in a region deeper than the target region and determines the position of the puncture needle 3 inserted into the subject Q based on the deep feature value sm. Detection map generation unit 162 and puncture needle identification unit 163, and an enhancement processing unit 164 that performs processing for enhancing the needle position range in the ultrasound image.
Therefore, the puncture needle is reflected by the partial differential value dsm that appropriately changes in accordance with the boundary of the shadow area reflecting the decrease in luminance in the shadow area (acoustic shadow) generated by the puncture needle 3 with respect to the incident ultrasonic wave. Since the position of 3 is easily determined, the puncture needle 3 can be detected easily and more accurately without complicating the configuration and processing contents than in the past.

また、針位置決定部(検出マップ生成部162及穿刺針同定部163)は、深部特徴値smの入射方向についての変化率に係る値である偏微分値dsmを所定の特徴量として、当該所定の特徴量に基づいて穿刺針3の位置を決定する。従って、偏微分値dsmにより影の境界を適切に抽出して、容易且つ適切に穿刺針3の検出が行われる。   In addition, the needle position determination unit (the detection map generation unit 162 and the puncture needle identification unit 163) uses the partial differential value dsm, which is a value related to the rate of change in the incident direction of the deep feature value sm, as the predetermined feature value. The position of the puncture needle 3 is determined based on the feature amount. Therefore, the shadow boundary is appropriately extracted based on the partial differential value dsm, and the puncture needle 3 is easily and appropriately detected.

また、検出マップ生成部162及び穿刺針同定部163は、深部特徴値smの変化率に係る値である偏微分値dsmと浅部特徴値saとの積を所定の特徴量sc2として、当該特徴量sc2に基づいて穿刺針3の位置を決定する。このように、浅部特徴値saが深部特徴値smに対して重み付け係数として補助的に用いられることで、穿刺針3の位置決定をより容易且つ確実に行うことが出来る。   In addition, the detection map generation unit 162 and the puncture needle identification unit 163 use the product of the partial differential value dsm, which is a value related to the change rate of the deep feature value sm, and the shallow feature value sa as the predetermined feature value sc2, and the feature. The position of the puncture needle 3 is determined based on the quantity sc2. As described above, the shallow portion feature value sa is used as a weighting coefficient as an auxiliary to the deep portion feature value sm, so that the position of the puncture needle 3 can be determined more easily and reliably.

また、或いは、検出マップ生成部162及び穿刺針同定部163は、深部特徴値smの変化率に係る値である偏微分値dsmと、浅部特徴値saに所定の係数αを乗じた(所定の係数倍した)値との和を所定の特徴量sc3として、当該特徴量sc3に基づいて被検体内部に刺入された穿刺針3の位置を決定する。この場合であっても、同様に浅部特徴値saが補助的に用いられることで、深部特徴値smによる穿刺針3の位置決定をより容易且つ確実に行うことが出来る。   Alternatively, the detection map generation unit 162 and the puncture needle identification unit 163 multiply the partial differential value dsm, which is a value related to the change rate of the deep feature value sm, and the shallow feature value sa by a predetermined coefficient α (predetermined). As a predetermined feature value sc3, the position of the puncture needle 3 inserted into the subject is determined based on the feature value sc3. Even in this case, the position of the puncture needle 3 based on the deep feature value sm can be determined more easily and reliably by using the shallow feature value sa as well.

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、画素単位で候補点を抽出して穿刺針3の同定を行ったが、画素より大きい単位などを最小単位としてランダムノイズなどを低減させる処理を併用しながら穿刺針3の検出を行っても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above embodiment, the puncture needle 3 is identified by extracting candidate points in units of pixels. However, the puncture needle 3 is used in combination with a process for reducing random noise using a unit larger than the pixel as a minimum unit. May be detected.

また、上記実施の形態では、ハフ変換を用いて穿刺針3の形状に応じた直線の検出を行ったが、他の手法を用いて直線の検出を行っても良いし、直線を仮定せずに深部特徴値と浅部特徴値とが変化する境界位置をそのまま又は曲線などで繋いで穿刺針3の位置として決定しても良い。また、穿刺針3が直線でないとしても当該形状に応じた形状の領域を検出することが出来る。   In the above embodiment, a straight line corresponding to the shape of the puncture needle 3 is detected using the Hough transform. However, a straight line may be detected using another method, and a straight line is not assumed. Alternatively, the boundary position where the deep feature value and the shallow feature value change may be determined as the position of the puncture needle 3 as it is or by connecting with a curve or the like. Even if the puncture needle 3 is not a straight line, a region having a shape corresponding to the shape can be detected.

また、上記実施の形態では、判断対象の画素よりも浅い領域の輝度の平均値(或いは、中央値や最頻値などの輝度分布を代表する統計値)、及び深い領域の輝度の最大値をそれぞれ用いたがこれに限られない。深い領域の輝度についても平均値を用いたり、単なる最大値ではなくて複数画素の平均値などを用いたりしても良く、また、診断用画像の取得位置などに応じて適切な値を選択可能であっても良い。また、上記実施の形態では、診断用画像の範囲内で、超音波の入射方向に沿った全ての画素を均等に平均値及び最大値の算出の対象としたが、重みをつけたりしても良い。   In the above embodiment, the average value of the brightness in the area shallower than the pixel to be determined (or the statistical value representative of the brightness distribution such as the median value and the mode value) and the maximum brightness value in the deep area are set. Although each was used, it is not restricted to this. The average value can be used for the brightness of deep areas, or the average value of multiple pixels can be used instead of just the maximum value, and an appropriate value can be selected according to the acquisition position of the diagnostic image. It may be. In the above-described embodiment, all the pixels along the ultrasonic incident direction are equally targeted for calculation of the average value and the maximum value within the range of the diagnostic image. However, weighting may be applied. .

また、上記実施の形態では、偏微分値として単に隣接画素間の差分を取ったが、前方差分と後方差分の平均値を用いたり、複数の画素内での平均的な変化量を求めて利用したりしても良い。   In the above embodiment, the difference between adjacent pixels is simply taken as the partial differential value, but the average value of the forward difference and the backward difference is used, or the average change amount in a plurality of pixels is obtained and used. You may do it.

また、上記実施の形態では、偏微分値dsを二値化して穿刺針3の位置の候補点とし、これらの候補点を用いて直線の検出を行ったが、二値化によらず、隣接する画素間や超音波の入射方向に沿った画素間での偏微分値dsの関係性により候補点を定めても良い。或いは、2段階の処理とせずに、偏微分値dsを算出しながら穿刺針3の位置に対応しないと判断された画素位置を随時除外しても良い。   In the above embodiment, the partial differential value ds is binarized to obtain candidate points for the position of the puncture needle 3, and straight lines are detected using these candidate points. Candidate points may be determined based on the relationship of partial differential values ds between pixels to be performed or between pixels along the incident direction of ultrasonic waves. Alternatively, the pixel position determined not to correspond to the position of the puncture needle 3 while calculating the partial differential value ds may be excluded at any time without performing the two-stage process.

また、診断用画像内に初めから明らかに影とは関係のない構造が含まれている場合には、当該構造範囲を除外したり、フィルタリングしたりする処理などを行ってから穿刺針3の検出を行っても良い。   If the diagnostic image contains a structure that is clearly unrelated to the shadow from the beginning, detection of the puncture needle 3 is performed after removing the structure range, filtering, or the like. May be performed.

また、上記第2実施形態では、深部特徴値smでの穿刺針3の位置決定が容易で無い場合に補助的に浅部特徴値saを用いることとしたが、初めから深部特徴値smと浅部特徴値saにより上述の処理を行って、より確実に穿刺針3の位置決定を行っても良い。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構造、処理内容や手順などの細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
In the second embodiment, when the position of the puncture needle 3 with the deep feature value sm is not easily determined, the shallow feature value sa is supplementarily used. The position of the puncture needle 3 may be determined more reliably by performing the above-described processing using the part feature value sa.
In addition, details such as the specific structure, processing contents, and procedures shown in the above embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1 超音波診断装置本体
2 超音波探触子
3 穿刺針
4 取付部
11 制御部
12 送信駆動部
13 受信駆動部
14 送受信切替部
15 画像生成部
16 画像処理部
161 記憶部
162 検出マップ生成部
163 穿刺針同定部
164 強調処理部
18 操作入力部
19 出力表示部
21 振動子配列
210 振動子
22 ケーブル
L 候補線
Q 被検体
U 超音波診断装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic diagnostic apparatus main body 2 Ultrasonic probe 3 Puncture needle 4 Attachment part 11 Control part 12 Transmission drive part 13 Reception drive part 14 Transmission / reception switching part 15 Image generation part 16 Image processing part 161 Storage part 162 Detection map generation part 163 Puncture needle identification unit 164 Enhancement processing unit 18 Operation input unit 19 Output display unit 21 Transducer array 210 Transducer 22 Cable L Candidate line Q Subject U Ultrasonic diagnostic apparatus

Claims (13)

被検体内部で反射されて受信された超音波信号に基づいて当該被検体内部の超音波画像を生成する超音波診断装置であって、
前記超音波画像における1又は複数の画素単位で定められる各領域に対して、前記被検体に入射される超音波の入射方向に沿った前記超音波信号の分布に関し、判断対象の領域よりも深い領域における信号強度に係る深部特徴値を取得し、当該深部特徴値に基づいて前記被検体内部に刺入された穿刺針の位置を決定する針位置決定部と、
前記超音波画像において決定された前記穿刺針の位置を強調するための処理を行う針強調処理部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasound diagnostic apparatus that generates an ultrasound image inside a subject based on an ultrasound signal reflected and received inside the subject,
For each region defined by one or a plurality of pixels in the ultrasound image, the distribution of the ultrasound signal along the incident direction of the ultrasound incident on the subject is deeper than the region to be determined A needle position determination unit that acquires a depth feature value related to signal intensity in a region, and determines a position of a puncture needle inserted into the subject based on the depth feature value;
A needle emphasis processing unit that performs processing for emphasizing the position of the puncture needle determined in the ultrasound image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記針位置決定部は、前記深部特徴値の前記入射方向についての変化率に係る値を所定の特徴量として、当該所定の特徴量に基づいて前記穿刺針の位置を決定することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   The needle position determination unit determines a position of the puncture needle based on the predetermined feature amount, with a value related to a rate of change of the depth feature value in the incident direction as the predetermined feature amount. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1. 前記針位置決定部は、前記深部特徴値と、前記判断対象の領域よりも浅い領域における信号強度に係る浅部特徴値とを取得し、前記深部特徴値及び前記浅部特徴値に基づいて、前記被検体内部に刺入された穿刺針の位置を決定することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   The needle position determination unit obtains the deep feature value and a shallow feature value related to signal intensity in a region shallower than the determination target region, and based on the deep feature value and the shallow feature value, The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the position of the puncture needle inserted into the subject is determined. 前記針位置決定部は、前記深部特徴値の前記入射方向についての変化率に係る値と前記浅部特徴値との積を所定の特徴量として、当該所定の特徴量に基づいて前記穿刺針の位置を決定することを特徴とする請求項3記載の超音波診断装置。   The needle position determination unit uses a product of a value related to the rate of change of the depth feature value in the incident direction and the shallow feature value as a predetermined feature amount, and based on the predetermined feature amount, The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the position is determined. 前記針位置決定部は、前記深部特徴値の前記入射方向についての変化率に係る値と前記浅部特徴値を所定の係数倍した値との和を所定の特徴量として、当該所定の特徴量に基づいて前記被検体内部に刺入された穿刺針の位置を決定することを特徴とする請求項3記載の超音波診断装置。   The needle position determination unit uses the sum of a value relating to the rate of change of the depth feature value in the incident direction and a value obtained by multiplying the shallow feature value by a predetermined coefficient as the predetermined feature value. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the position of the puncture needle inserted into the subject is determined based on the method. 前記針位置決定部は、前記深部特徴値と前記浅部特徴値との差異を所定の特徴量として、当該所定の特徴量に基づいて前記被検体内部に刺入された穿刺針の位置を決定することを特徴とする請求項3記載の超音波診断装置。   The needle position determination unit determines a position of the puncture needle inserted into the subject based on the predetermined feature amount, using a difference between the deep portion feature value and the shallow portion feature value as a predetermined feature amount. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein: 前記針位置決定部は、前記所定の特徴量の前記入射方向についての変化率に係る値に基づいて、前記被検体内部に刺入された穿刺針の位置を決定することを特徴とする請求項6記載の超音波診断装置。   The needle position determination unit determines a position of a puncture needle inserted into the subject based on a value related to a rate of change of the predetermined feature amount in the incident direction. 6. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 6. 前記針位置決定部は、前記浅部特徴値として、前記判断対象の領域よりも浅い方向の各領域における信号強度に対応する値の平均値、最頻値、又は中央値の何れかを取得する
ことを特徴とする請求項3〜7の何れか一項に記載の超音波診断装置。
The needle position determination unit acquires, as the shallow portion characteristic value, any one of an average value, a mode value, and a median value corresponding to the signal intensity in each region in a direction shallower than the determination target region. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 3 to 7, wherein the apparatus is an ultrasonic diagnostic apparatus.
前記針位置決定部は、前記深部特徴値として、前記判断対象の領域よりも深い方向の各領域における信号強度に対応する値の最大値を取得する
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の超音波診断装置。
The needle position determination unit acquires a maximum value of a value corresponding to a signal intensity in each region deeper than the determination target region as the depth feature value. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
前記針位置決定部は、前記所定の特徴量が所定の条件を満たす複数の前記領域を検出候補領域として抽出し、当該検出候補領域に基づいて前記穿刺針の位置を決定することを特徴とする請求項2、4〜7の何れか一項に記載の超音波診断装置。   The needle position determining unit extracts a plurality of the areas where the predetermined feature amount satisfies a predetermined condition as detection candidate areas, and determines the position of the puncture needle based on the detection candidate areas. The ultrasonic diagnostic apparatus as described in any one of Claims 2, 4-7. 前記複数の検出候補領域は、前記超音波画像の画素単位で設定されることを特徴とする請求項10記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 10, wherein the plurality of detection candidate regions are set in units of pixels of the ultrasonic image. 前記超音波信号の送受信を行う送受信部と、
当該送受信部による送受信範囲を制御する送受信制御部と、
を備え、
前記送受信制御部は、前記針位置決定部が前記穿刺針の位置を決定するための超音波画像の取得時には、前記穿刺針の位置の決定を行わない超音波画像の取得時よりも、前記穿刺針の長さ方向と垂直な幅方向に前記超音波を入射させる幅を狭める
ことを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の超音波診断装置。
A transmitter / receiver for transmitting / receiving the ultrasonic signal;
A transmission / reception control unit for controlling a transmission / reception range by the transmission / reception unit;
With
The transmission / reception control unit is configured to acquire the puncture when acquiring an ultrasonic image for determining the position of the puncture needle by the needle position determination unit rather than acquiring an ultrasonic image without determining the position of the puncture needle. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein a width in which the ultrasonic wave is incident in a width direction perpendicular to a length direction of the needle is narrowed.
決定される前記穿刺針の形状は、直線形状であることを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the determined shape of the puncture needle is a linear shape.
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