JPH078497A - Ultrasonic diagnostic device - Google Patents
Ultrasonic diagnostic deviceInfo
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- JPH078497A JPH078497A JP5154686A JP15468693A JPH078497A JP H078497 A JPH078497 A JP H078497A JP 5154686 A JP5154686 A JP 5154686A JP 15468693 A JP15468693 A JP 15468693A JP H078497 A JPH078497 A JP H078497A
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- puncture
- dimensional image
- ultrasonic
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は超音波診断装置に係り、
特に超音波画像で被検体内部部をモニタリングしながら
穿刺を行うことができる超音波診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus,
In particular, the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus capable of performing puncture while monitoring the inside of a subject with an ultrasonic image.
【0002】[0002]
【従来の技術】被検者の体腔内に超音波プローブを挿入
し、体腔壁およびその近傍の臓器を描出して診断に供す
る体腔内超音波診断装置において、被検体内部の3次元
画像を表示する装置が提案されている。しかし、このよ
うな超音波診断装置では、3次元画像を構成するのに時
間がかかるため、病変部を穿刺針によって穿刺する場
合、リアルタイムで穿刺針の位置を確認することができ
ない。このため、まず3次元画像データの収集のために
超音波プローブを被検体内部に挿入して3次元画像を表
示し、3次元画像で穿刺すべき病変部(穿刺部位)を確
認した後、超音波プローブを再び被検体内部に挿入して
穿刺を行わなければならず、操作者および被検者ともに
負担が大きくなる。2. Description of the Related Art A three-dimensional image of the inside of a subject is displayed in an intracorporeal ultrasonic diagnostic apparatus that inserts an ultrasonic probe into the body cavity of a subject to visualize the wall of the body cavity and organs in the vicinity of the body cavity for diagnosis. A device for doing so has been proposed. However, in such an ultrasonic diagnostic apparatus, it takes time to form a three-dimensional image, and therefore, when the lesioned part is punctured by the puncture needle, the position of the puncture needle cannot be confirmed in real time. For this reason, first, an ultrasonic probe is inserted inside the subject for collection of three-dimensional image data, a three-dimensional image is displayed, and a lesion (puncture site) to be punctured is confirmed by the three-dimensional image. The sonic probe must be inserted into the subject again to perform the puncture, which increases the burden on both the operator and the subject.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
3次元画像を表示する超音波診断装置では、穿刺を行う
場合、穿刺針の位置をリアルタイムで確認することがで
きないため、3次元画像収集のために被検体内部に超音
波プローブを挿入して3次元画像によって穿刺部位を確
認した後、超音波プローブを再び被検体内部に挿入して
穿刺を行う、という二段階のプローブ挿入操作が必要で
あり、操作者および被検者ともに負担が大きいという問
題点があった。As described above, in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus for displaying a three-dimensional image, when performing a puncture, the position of the puncture needle cannot be confirmed in real time, so that the three-dimensional image is collected. For this purpose, a two-step probe insertion operation is required: inserting an ultrasonic probe inside the subject and confirming the puncture site with a three-dimensional image, and then inserting the ultrasonic probe inside the subject again to perform puncture. Therefore, there is a problem that both the operator and the subject are burdensome.
【0004】本発明は、一回の超音波プローブ挿入操作
で3次元画像による穿刺部位の確認と穿刺針をリアルタ
イムで確認しながらの穿刺を行うことができる超音波診
断装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of confirming a puncture site by a three-dimensional image and performing puncture while confirming a puncture needle in real time with a single ultrasonic probe insertion operation. And
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は超音波プローブの一回の挿入操作で穿刺部
位の確認のための3次元画像の表示と、穿刺針の位置を
リアルタイムでモニタするための2次元画像の表示、そ
して穿刺針の位置決めを行うようにしたものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention displays a three-dimensional image for confirming the puncture site and the position of the puncture needle in real time by one insertion operation of the ultrasonic probe. A two-dimensional image is displayed for monitoring with, and the puncture needle is positioned.
【0006】すなわち、本発明による超音波診断装置
は、穿刺針を通過させる穿刺孔と被検体内部の画像信号
を得るための超音波トランスデューサを有する超音波プ
ローブと、前記超音波トランスデューサより得られた画
像信号から2次元画像を構成する2次元画像構成手段
と、前記超音波トランスデューサより得られた画像信号
から3次元画像を構成する3次元画像構成手段と、前記
2次元画像構成手段および3次元画像構成手段により構
成された2次元画像および3次元画像を表示する画像表
示手段と、この画像表示手段により表示される3次元画
像中の所望の穿刺部位にマーカを設定するためのマーカ
設定手段と、このマーカ設定手段により設定されたマー
カと前記穿刺孔の中心とを結ぶ線を穿刺通路指示線とし
て前記画像表示手段により表示される3次元画像中に表
示する穿刺通路表示手段と、この穿刺通路表示手段によ
り表示された穿刺通路指示線を含む2次元画像が前記画
像表示手段上で表示されるように前記超音波トランスデ
ューサの位置状態を制御するためのトランスデューサ位
置制御手段と、前記穿刺通路表示手段により表示される
穿刺通路指示線上に前記穿刺孔が位置するように該穿刺
孔の位置状態を制御するための穿刺孔位置制御手段とを
備えたことを特徴とする。That is, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention is obtained from an ultrasonic probe having a puncture hole through which a puncture needle passes and an ultrasonic transducer for obtaining an image signal inside the subject, and the ultrasonic transducer. Two-dimensional image composing means for composing a two-dimensional image from image signals, three-dimensional image composing means for composing a three-dimensional image from image signals obtained from the ultrasonic transducer, two-dimensional image composing means and three-dimensional image An image display unit configured to display the two-dimensional image and the three-dimensional image configured by the configuration unit; and a marker setting unit configured to set a marker at a desired puncture site in the three-dimensional image displayed by the image display unit. A line connecting the marker set by the marker setting means and the center of the puncture hole is used as the puncture passage instruction line on the image display means. The ultrasonic wave so that a two-dimensional image including the puncture passage display means displayed in the three-dimensional image displayed and the puncture passage instruction line displayed by the puncture passage display means is displayed on the image display means. Transducer position control means for controlling the position state of the transducer, and puncture hole for controlling the position state of the puncture hole so that the puncture hole is located on the puncture path instruction line displayed by the puncture path display means. And a position control means.
【0007】[0007]
【作用】被検体内部の穿刺部位近傍の3次元画像を表示
することによって、穿刺部位が確認される。ここで操作
者が穿刺部位にマーカを設定すると、このマーカと穿刺
孔の中心とを結ぶ線が穿刺通路表示線として3次元画像
中に表示される。この穿刺通路指示線は、穿刺針が通る
べき通路を表しており、ある2次元平面上に位置する。Function: The puncture site is confirmed by displaying a three-dimensional image near the puncture site inside the subject. When the operator sets a marker at the puncture site, a line connecting the marker and the center of the puncture hole is displayed in the three-dimensional image as a puncture passage display line. The puncture passage instruction line represents the passage through which the puncture needle should pass, and is located on a certain two-dimensional plane.
【0008】そこで、次に超音波プローブ内の超音波ト
ランスデューサの位置状態を制御することにより、穿刺
通路指示線を含む断面の2次元画像(断層像)を表示
し、さらに超音波プローブに設けられた穿刺孔の位置状
態を穿刺孔が穿刺通路指示線上に位置するように制御し
て穿刺孔の位置決めを行う。Therefore, by controlling the position state of the ultrasonic transducer in the ultrasonic probe, a two-dimensional image (tomographic image) of the cross section including the puncture passage instruction line is displayed, and the ultrasonic probe is further provided. The position of the puncture hole is controlled by controlling the position of the puncture hole so that the puncture hole is located on the puncture passage instruction line.
【0009】この穿刺孔の位置決めを行った後、穿刺針
を挿入して穿刺を行うようにする。2次元画像は3次元
画像と異なり、短時間で得られるリアルタイム画像であ
るから、2次元画像により穿刺針の位置をリアルタイム
でモニタしながら穿刺を行うことができる。After positioning the puncture hole, the puncture needle is inserted to perform the puncture. Unlike the three-dimensional image, the two-dimensional image is a real-time image that can be obtained in a short time. Therefore, the puncture can be performed while the position of the puncture needle is monitored in real time by the two-dimensional image.
【0010】[0010]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明の一実施例に係る超音波診断装置
の構成を示すブロック図である。図1において、超音波
プローブ1は例えば経直腸プローブなどの体腔用プロー
ブであり、図2および図3に示すように構成されてい
る。図2は超音波プローブ1の軸方向に沿う断面図であ
り、図3(a)(b)はそれぞれ図2のA−A線および
B−B線に沿う断面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an ultrasonic probe 1 is a probe for body cavity such as a transrectal probe, and is configured as shown in FIGS. 2 and 3. 2 is a sectional view taken along the axial direction of the ultrasonic probe 1, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) are sectional views taken along lines AA and BB of FIG. 2, respectively.
【0011】すなわち、超音波プローブ1は全体として
円筒状に形成されており、軸方向の先端側は非回転部2
1、後端側は軸回りに回転可能に構成された回転部22
となっている。非回転部21には、円周上に複数個の圧
電振動子を配列して構成されたアレイ型の超音波トラン
スデューサ23が設けられている。この超音波トランス
デューサ23は、モータ24により矢印a方向に回転可
能で、かつモータ25により回転するスクリュー26と
これに噛み合うギア27とによって、矢印b方向、つま
り超音波プローブ1の軸方向に移動可能となっている。
モータ24およびモータ25は、図1のシステム制御部
11からのトランスデューサ位置制御信号により制御さ
れる。なお、スクリュー26のモータ25と反対側の端
部は軸受28により支持されている。That is, the ultrasonic probe 1 is formed into a cylindrical shape as a whole, and the tip end side in the axial direction is the non-rotating portion 2.
1. The rotating portion 22 is configured such that the rear end side is rotatable around an axis.
Has become. The non-rotating part 21 is provided with an array type ultrasonic transducer 23 configured by arranging a plurality of piezoelectric vibrators on the circumference. The ultrasonic transducer 23 can be rotated in the direction of arrow a by the motor 24, and can be moved in the direction of arrow b, that is, the axial direction of the ultrasonic probe 1 by the screw 26 rotated by the motor 25 and the gear 27 meshing with the screw 26. Has become.
The motor 24 and the motor 25 are controlled by the transducer position control signal from the system control unit 11 in FIG. The end of the screw 26 opposite to the motor 25 is supported by a bearing 28.
【0012】さらに、非回転部21には超音波トランス
デューサ23の軸方向bにおける位置を検出してトラン
スデューサ位置情報を出力する図示しないトランスデュ
ーサ位置検出器が設けられている。このトランスデュー
サ位置検出器は、例えばモータ24,25の回転軸に連
結されたエンコーダによって構成される。トランスデュ
ーサ位置検出器から出力されるトランスデューサ位置情
報は、図1のシステム制御部11に供給される。Further, the non-rotating portion 21 is provided with a transducer position detector (not shown) which detects the position of the ultrasonic transducer 23 in the axial direction b and outputs transducer position information. The transducer position detector is composed of, for example, an encoder connected to the rotation shafts of the motors 24 and 25. The transducer position information output from the transducer position detector is supplied to the system control unit 11 in FIG.
【0013】一方、回転部22はその基端部内周に設け
られたギア29とこれに噛み合うギア30およびギア3
0を回転させるモータ31により、矢印cで示す軸回り
に回転可能となっている。また、回転部22には軸方向
に対して斜めに穿刺孔32が形成されており、その中心
33は回転部22の軸心線上に位置している。穿刺時に
は、この穿刺孔32を通して穿刺針34が患者被検体内
部に挿入される。On the other hand, the rotating portion 22 has a gear 29 provided on the inner periphery of the base end thereof, and a gear 30 and a gear 3 which mesh with the gear 29.
A motor 31 that rotates 0 can rotate about an axis indicated by an arrow c. A puncture hole 32 is formed in the rotating portion 22 obliquely with respect to the axial direction, and its center 33 is located on the axis of the rotating portion 22. At the time of puncturing, the puncture needle 34 is inserted into the patient subject through the puncture hole 32.
【0014】さらに、回転部22には穿刺孔32の位置
状態(主として角度)を検出して穿刺孔位置情報を出力
する穿刺孔位置検出器が付設されている。この穿刺孔位
置検出器は、例えばモータ31の回転軸に連結されたエ
ンコーダにより構成される。穿刺孔位置検出器から出力
される穿刺位置情報は、図1のシステム制御部11に供
給される。なお、ケーブル35は非回転部21内にある
超音波トランスデューサ23およびモータ24,25を
超音波診断装置本体に接続するためのものである。Further, the rotating portion 22 is provided with a puncture hole position detector for detecting the position state (mainly the angle) of the puncture hole 32 and outputting the puncture hole position information. The puncture hole position detector is composed of, for example, an encoder connected to the rotation shaft of the motor 31. The puncture position information output from the puncture hole position detector is supplied to the system control unit 11 in FIG. The cable 35 is for connecting the ultrasonic transducer 23 and the motors 24 and 25 in the non-rotating part 21 to the ultrasonic diagnostic apparatus main body.
【0015】図1に説明を戻すと、超音波プローブ1に
は超音波送受信部2が接続される。この超音波送受信部
2は、超音波トランスデューサ23に対して駆動パルス
を供給し、かつ超音波トランスデューサ23により受信
された反射波信号を受け取って処理する回路であり、例
えば図4に示すように構成される。Returning to FIG. 1, the ultrasonic probe 1 is connected to the ultrasonic wave transmitter / receiver 2. The ultrasonic transmission / reception unit 2 is a circuit that supplies a driving pulse to the ultrasonic transducer 23 and receives and processes a reflected wave signal received by the ultrasonic transducer 23, and is configured as shown in FIG. 4, for example. To be done.
【0016】図4において、送信時にはパルス発生器4
1から超音波パルスの繰り返し周期を決定するレートパ
ルスが出力される。レートパルスはNチャンネルの送信
遅延回路42に入力され、ここで送信ビームの電子集束
のための遅延時間が与えられた後、Nチャンネルの駆動
回路43に供給される。駆動回路43は、超音波トラン
スデューサ23を駆動して超音波を発生させるための送
信パルスを生成する。駆動パルスのタイミングは、送信
遅延回路42の出力によって決定される。In FIG. 4, the pulse generator 4 is used during transmission.
The rate pulse that determines the repetition period of the ultrasonic pulse is output from 1. The rate pulse is input to the N-channel transmission delay circuit 42, where a delay time for electron focusing of the transmission beam is given, and then the rate pulse is supplied to the N-channel drive circuit 43. The drive circuit 43 drives the ultrasonic transducer 23 to generate a transmission pulse for generating an ultrasonic wave. The timing of the drive pulse is determined by the output of the transmission delay circuit 42.
【0017】駆動回路43から出力される駆動パルス
は、電子スイッチ44によってM個の超音波トランスデ
ューサ23のうち送信時に使用するN個の超音波トラン
スデューサ(基本的には隣接したN本の振動子)に選択
供給される。これによりN本の超音波トランスデューサ
が駆動され、超音波プローブ1から超音波パルスがビー
ム状に図示しない被検体内部に向けて放射される。The drive pulse output from the drive circuit 43 is the N ultrasonic transducers (basically N adjacent transducers) to be used at the time of transmission among the M ultrasonic transducers 23 by the electronic switch 44. To be selectively supplied. As a result, N ultrasonic transducers are driven, and ultrasonic pulses are emitted from the ultrasonic probe 1 in the form of a beam toward the inside of the subject (not shown).
【0018】超音波プローブ1から被検体内部に放射さ
れた超音波パルスは被検体内部で反射され、その反射波
が超音波プローブ1によって受信される。反射波の受信
時には、送信時と同じ超音波トランスデューサが電子ス
イッチ44によって選択され、選択された超音波トラン
スデューサで受信された反射波のみが反射波信号として
電子スイッチ44から取り出される。電子スイッチ44
を介して取り出された反射波信号は、Nチャネルの受信
遅延回路46に送られ、送信遅延回路42と同様の遅延
時間が与えられた後、加算器47に送られて加算合成さ
れる。加算器47の出力信号は対数増幅器48で対数圧
縮および増幅され、さらに包絡線検波器49により検波
される。The ultrasonic pulse radiated from the ultrasonic probe 1 to the inside of the subject is reflected inside the subject, and the reflected wave is received by the ultrasonic probe 1. At the time of receiving the reflected wave, the same ultrasonic transducer as that at the time of transmission is selected by the electronic switch 44, and only the reflected wave received by the selected ultrasonic transducer is taken out from the electronic switch 44 as a reflected wave signal. Electronic switch 44
The reflected wave signal taken out via is sent to the N-channel reception delay circuit 46, given a delay time similar to that of the transmission delay circuit 42, and then sent to the adder 47 to be added and synthesized. The output signal of the adder 47 is logarithmically compressed and amplified by the logarithmic amplifier 48, and further detected by the envelope detector 49.
【0019】なお、図4におけるパルス発生器41のパ
ルス発生タイミング、送信遅延回路42の遅延時間、電
子スイッチ44のオン・オフ、受信遅延回路46の遅延
時間は、図1のシステム制御部11によって制御され
る。The pulse generation timing of the pulse generator 41, the delay time of the transmission delay circuit 42, the ON / OFF of the electronic switch 44, and the delay time of the reception delay circuit 46 in FIG. 4 are controlled by the system control unit 11 in FIG. Controlled.
【0020】再び図1に説明を戻すと、超音波送受信部
2の出力信号(図4の包絡線検波器49の出力信号)
は、A/D変換器3によりディジタル信号に変換されて
画像データとなる。この画像データは、まず2次元画像
構成部4に入力され、ここで被検体内部の任意の断面の
2次元画像、すなわち超音波トランスデューサ23の配
列方向に沿う断面上の断層像(Bモード像)が構成され
る。Returning to FIG. 1, the output signal of the ultrasonic wave transmitter / receiver 2 (the output signal of the envelope detector 49 of FIG. 4).
Is converted into a digital signal by the A / D converter 3 and becomes image data. This image data is first input to the two-dimensional image forming unit 4, where a two-dimensional image of an arbitrary cross section inside the subject, that is, a tomographic image (B mode image) on the cross section along the array direction of the ultrasonic transducers 23 is obtained. Is configured.
【0021】また、2次元画像構成部4で得られた2次
元画像データは、2次元画像格納部5に入力され、さら
に2次元画像格納部5からの出力される画像データは、
3次元画像構成部6に入力され、ここで3次元画像デー
タが構成される。The two-dimensional image data obtained by the two-dimensional image construction unit 4 is input to the two-dimensional image storage unit 5, and the image data output from the two-dimensional image storage unit 5 is
It is input to the three-dimensional image construction unit 6, and three-dimensional image data is constructed here.
【0022】2次元画像構成部4、2次元画像格納部5
および3次元画像構成部6からの画像データは、イメー
ジデータ構成部7から出力されるイメージデータととも
に加算器8に入力され加算される。加算器8の出力信号
はD/A変換器9によりアナログ信号に変換された後、
TVモニタからなる表示部10に入力される。Two-dimensional image construction unit 4, two-dimensional image storage unit 5
The image data from the three-dimensional image construction unit 6 and the image data output from the image data construction unit 7 are input to the adder 8 and added. After the output signal of the adder 8 is converted into an analog signal by the D / A converter 9,
It is input to the display unit 10 which is a TV monitor.
【0023】システム制御部11は、超音波プローブ1
に設けられた穿刺位置検出器からの穿刺孔位置情報、同
じく超音波プローブ1に設けられたトランスデューサ位
置検出器からのトランスデューサ位置情報およびコンソ
ール12からの穿刺部位指定情報を受けて、超音波送受
信部2、2次元画像構成部4、2次元画像格納部5、3
次元画像構成部6およびイメージデータ構成部7の制御
を行う回路である。コンソール12は例えばトラックボ
ールを備えており、このトラックボールにより表示部1
0上で穿刺部位をマーカで指定できるように構成されて
いる。The system control unit 11 includes an ultrasonic probe 1
The ultrasonic transmitting / receiving unit receives the puncture hole position information from the puncture position detector provided in the ultrasonic probe 1, the transducer position information from the transducer position detector also provided in the ultrasonic probe 1 and the puncture site designation information from the console 12. 2, 2D image construction unit 4, 2D image storage unit 5, 3
This is a circuit for controlling the three-dimensional image construction unit 6 and the image data construction unit 7. The console 12 includes, for example, a trackball, and the display unit 1 is provided by the trackball.
It is configured so that the puncture site can be designated by a marker on the 0.
【0024】次に、本実施例の動作を説明する。まず、
超音波プローブ1を被検者の体腔内、例えば直腸内に挿
入し、超音波トランスデューサ23をモータ25により
軸方向bにステップ的に移動させて3次元走査を行う。
すなわち、図2に示すように超音波トランスデューサ2
3をその走査面(トランスデューサ23の配列方向に沿
う面)を軸方向bに直角方向に向け、かつ軸方向bのあ
る位置に固定した状態で超音波送受信部2を介して超音
波の送受信を行うと、その位置における断面上の断層像
情報である画像データがA/D変換器3から得られるの
で、軸方向bの各位置について同様な超音波の送受信を
繰り返せば、3次元空間内の画像データが得られること
になる。Next, the operation of this embodiment will be described. First,
The ultrasonic probe 1 is inserted into the body cavity of the subject, for example, the rectum, and the ultrasonic transducer 23 is moved stepwise in the axial direction b by the motor 25 to perform three-dimensional scanning.
That is, as shown in FIG.
The ultrasonic wave is transmitted and received through the ultrasonic wave transmitting and receiving section 2 in a state where the scanning surface 3 (the surface along the arrangement direction of the transducers 23) is oriented perpendicular to the axial direction b and is fixed at a position in the axial direction b. When this is performed, image data, which is tomographic image information on the cross section at that position, is obtained from the A / D converter 3. Therefore, if similar ultrasonic wave transmission / reception is repeated for each position in the axial direction b, the three-dimensional space Image data will be obtained.
【0025】この3次元走査により超音波プローブ1か
ら超音波送受信部2およびA/D変換器3を介して得ら
れた画像データは、まず2次元画像構成部4に入力され
て2次元画像データが構成され、さらに2次元画像格納
部5を介して3次元画像構成部6に送られることによ
り、3次元画像データが構成される。The image data obtained from the ultrasonic probe 1 through the ultrasonic wave transmitting / receiving unit 2 and the A / D converter 3 by this three-dimensional scanning is first input to the two-dimensional image forming unit 4 and the two-dimensional image data. Is formed, and is further sent to the three-dimensional image forming unit 6 via the two-dimensional image storage unit 5 to form three-dimensional image data.
【0026】また、2次元画像構成部4で構成された2
次元画像データは、構成後、直ちに加算器8およびD/
A変換器9を介して表示部10に送られ、随時時系列的
に表示されると共に、システム制御部11からの制御に
より、超音波プローブ1内のトランスデューサ位置検出
器からのトランスデューサ位置情報と対応付けられて2
次元画像格納部5に格納される。オペレータは、こうし
て2次元画像格納部5に格納された2次元画像データの
中から任意の位置の2次元画像データを選択的に呼び出
し、表示部10で表示させることができる。The two-dimensional image forming section 4
The dimensional image data is added to the adder 8 and D /
It is sent to the display unit 10 via the A converter 9 and is displayed in time series at any time, and is controlled by the system control unit 11 to correspond to transducer position information from the transducer position detector in the ultrasonic probe 1. Attached 2
It is stored in the three-dimensional image storage unit 5. The operator can selectively call the two-dimensional image data at any position from the two-dimensional image data stored in the two-dimensional image storage unit 5 and display it on the display unit 10.
【0027】3次元画像構成部6では、操作者によりコ
ンソール12を介して入力される視点からの角度、表示
方向およびトランスデューサ位置検出器からのトランス
デューサ位置情報に基づいて、システム制御部11から
の制御により、2次元画像格納部5に格納された2次元
画像データから3次元画像データを構成する。こうして
構成された3次元画像データに基づいて、表示部10に
おいて例えば図5に示すような3次元画像50が表示さ
れる。なお、この3次元画像50中で51は病巣、52
は血管を表す。The three-dimensional image construction unit 6 controls the system control unit 11 based on the angle from the viewpoint, the display direction, and the transducer position information from the transducer position detector input by the operator via the console 12. Thus, the two-dimensional image data stored in the two-dimensional image storage unit 5 forms three-dimensional image data. Based on the thus configured 3D image data, the display unit 10 displays a 3D image 50 as shown in FIG. 5, for example. In this three-dimensional image 50, 51 is a lesion, 52
Represents a blood vessel.
【0028】このとき、操作者が詳細に検査したい2次
元平面上の3点をマーカで指示することで、その平面上
の2次元画像データを2次元画像構成部4で構成させ、
2次元画像を瞬時に3次元画像表示と切り替えて表示部
10で表示したり、並列表示したりすることも可能であ
る。At this time, the operator designates the three points on the two-dimensional plane to be inspected in detail by the markers, so that the two-dimensional image data on the plane is constructed by the two-dimensional image construction unit 4,
It is also possible to instantaneously switch the two-dimensional image to the three-dimensional image display and display the two-dimensional image on the display unit 10 or display them in parallel.
【0029】次に、操作者が表示部10で表示される図
5の3次元画像50中において、穿刺したい病巣51な
どの部位(穿刺部位)にコンソール12上のトラックボ
ールなどを用いてマーカを設定する。このマーカ設定操
作によって、図6に示すようにマーカ53、および該マ
ーカ53と図2に示した穿刺孔32の中心33とを結ぶ
線、すなわち穿刺通路指示線54が3次元画像50中に
表示される。この穿刺通路指示線54は、図2に示した
穿刺針34が穿刺時に通過すべき位置を表している。Next, in the three-dimensional image 50 of FIG. 5 displayed on the display unit 10 by the operator, a marker such as a trackball on the console 12 is used at a site (puncture site) such as a lesion 51 to be punctured. Set. By this marker setting operation, the marker 53 and the line connecting the marker 53 and the center 33 of the puncture hole 32 shown in FIG. 2, that is, the puncture passage instruction line 54 is displayed in the three-dimensional image 50 by the marker setting operation. To be done. The puncture passage instruction line 54 represents the position where the puncture needle 34 shown in FIG. 2 should pass when puncturing.
【0030】なお、マーカ53や穿刺通路指示線54を
示す情報は、システム制御部11からの制御に基づきイ
メージデータ構成部7でイメージデータとして構成され
る。イメージデータ構成部7で構成されたイメージデー
タは加算器8に入力され、2次元画像構成部4、2次元
画像格納部5および3次元画像構成部6からの画像デー
タと合成される。これにより、表示部10においてマー
カ53および穿刺通路指示線54が2次元画像、3次元
画像上に重畳表示される。The information indicating the marker 53 and the puncture passage instruction line 54 is configured as image data by the image data configuration unit 7 under the control of the system control unit 11. The image data configured by the image data configuration unit 7 is input to the adder 8 and combined with the image data from the two-dimensional image configuration unit 4, the two-dimensional image storage unit 5 and the three-dimensional image configuration unit 6. As a result, the marker 53 and the puncture passage instruction line 54 are superposed and displayed on the two-dimensional image and the three-dimensional image on the display unit 10.
【0031】この際、操作者は穿刺通路指示線54が血
管52や穿刺対象以外の臓器などを通らないことを確認
し、もし通るようであればコンソール12を操作してシ
ステム制御部11を介して超音波プローブ1内のモータ
31を制御し、回転部22を回転させて穿刺孔32の位
置状態を調整するか、あるいはプローブ1の挿入状態
(角度など)を調整する。At this time, the operator confirms that the puncture passage instruction line 54 does not pass through the blood vessel 52 or an organ other than the puncture target, and if it passes, the console 12 is operated and the system control unit 11 is operated. Then, the motor 31 in the ultrasonic probe 1 is controlled to rotate the rotating portion 22 to adjust the position state of the puncture hole 32 or the insertion state (angle or the like) of the probe 1.
【0032】こうして穿刺通路指示線54が3次元画像
50中の適切な位置に表示されたことを操作者が確認し
た後、操作者がその確認した旨をコンソール12により
指示すると、システム制御部11からの制御によりモー
タ24,25が制御される。これにより、図8に示すご
とく穿刺通路指示線54を含む2次元画像55が表示部
10上で表示されるように、図7に示すごとく超音波プ
ローブ1内の超音波トランスデューサ23が矢印a方向
に回転されたり、矢印b方向に移動されることにより、
超音波トランスデューサ23の位置制御が行われる。図
7の状態では、超音波トランスデューサ23はぼ軸方向
bに沿う断面上の2次元画像を得るように位置制御され
ている。In this way, after the operator confirms that the puncture passage instruction line 54 is displayed at the appropriate position in the three-dimensional image 50, when the operator instructs the confirmation by the console 12, the system control unit 11 The motors 24 and 25 are controlled by the control from. As a result, as shown in FIG. 8, the ultrasonic transducer 23 in the ultrasonic probe 1 is moved in the direction of arrow a so that the two-dimensional image 55 including the puncture passage instruction line 54 is displayed on the display unit 10, as shown in FIG. By being rotated to or moved in the direction of arrow b,
The position control of the ultrasonic transducer 23 is performed. In the state of FIG. 7, the ultrasonic transducer 23 is position-controlled so as to obtain a two-dimensional image on a cross section along the axial direction b.
【0033】また、これと共にシステム制御部11から
の制御によってモータ31も制御され、図8に示すごと
く2次元画像55の穿刺通路指示線54上に穿刺孔32
が位置するように穿刺孔32の位置状態が制御される。
すなわち、穿刺孔32の位置決めが行われる。At the same time, the motor 31 is also controlled by the control of the system control unit 11, and the puncture hole 32 is formed on the puncture passage instruction line 54 of the two-dimensional image 55 as shown in FIG.
The positional state of the puncture hole 32 is controlled so that is positioned.
That is, the puncture hole 32 is positioned.
【0034】このようにして、穿刺を行う術者は、3次
元画像で穿刺部位を確認した後、2次元画像上の穿刺通
路指示線54上に穿刺孔32が位置するように穿刺孔3
2の位置決めを行い、2次元画像によりリアルタイムで
穿刺針34の位置や動きを確認しながら、正確な穿刺を
行うことができる。In this way, the operator performing the puncture checks the puncture site in the three-dimensional image, and then the puncture hole 3 is positioned so that the puncture hole 32 is located on the puncture passage instruction line 54 on the two-dimensional image.
Accurate puncture can be performed while performing the positioning of 2 and confirming the position and movement of the puncture needle 34 in real time by the two-dimensional image.
【0035】なお、上記実施例においては、穿刺通路指
示線54を含む2次元画像55が表示部10上で表示さ
れる状態となるような超音波トランスデューサ23を位
置制御と、2次元画像55の穿刺通路指示線54上に穿
刺孔32が位置するような穿刺孔の位置制御(位置決
め)をシステム制御部11からの制御で自動的に行うよ
うにしたが、操作者または術者が表示部10上の画面を
見ながらコンソール12を操作するなどにより手動で行
うようにしてもよい。その他、本発明は上記実施例に限
定されず、種々変形して実施することができる。In the above embodiment, the ultrasonic transducer 23 is position-controlled so that the two-dimensional image 55 including the puncture passage instruction line 54 is displayed on the display unit 10, and the two-dimensional image 55 is displayed. The position control (positioning) of the puncture hole so that the puncture hole 32 is positioned on the puncture passage instruction line 54 is automatically performed by the control from the system control unit 11. It may be manually performed by operating the console 12 while looking at the above screen. Besides, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be carried out.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば被
検体内部の3次元画像中の所望の穿刺部位にマーカを設
定し、そのマーカと穿刺孔の中心とを結ぶ穿刺通路指示
線を表示すると共に、この穿刺通路指示線を含む2次元
画像が表示されるように超音波トランスデューサの位置
制御を行い、また穿刺通路指示線上に穿刺孔が位置する
ように穿刺孔の位置制御を行うようにしたことにより、
3次元画像により穿刺部位を確認し、さらに2次元画像
により穿刺針をリアルタイムで確認しながら正確な穿刺
を行うことができる超音波診断装置を提供することがで
きる。As described above, according to the present invention, a marker is set at a desired puncture site in a three-dimensional image of the inside of a subject, and a puncture passage indicator line connecting the marker and the center of the puncture hole is set. The position of the ultrasonic transducer is controlled so that the two-dimensional image including the puncture passage instruction line is displayed, and the position of the puncture hole is controlled so that the puncture hole is positioned on the puncture passage instruction line. By doing,
It is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of confirming a puncture site with a three-dimensional image and further performing accurate puncture while confirming the puncture needle in real time with a two-dimensional image.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の一実施例に係る超音波診断装置の構成
を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1における超音波プローブ部の構成と3次元
画像データ収集時の状態を示す断面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the ultrasonic probe unit in FIG. 1 and a state at the time of collecting three-dimensional image data.
【図3】図2のA−A線およびB−B線に沿う断面図3 is a cross-sectional view taken along the line AA and the line BB of FIG.
【図4】図1における超音波送受信部の構成を示すブロ
ック図FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic wave transmission / reception unit in FIG.
【図5】同実施例における3次元画像の表示例を示す図FIG. 5 is a diagram showing a display example of a three-dimensional image in the embodiment.
【図6】図5の3次元画像上にマーカ及び穿刺通路指示
線が表示される様子を示す図FIG. 6 is a diagram showing a state in which a marker and a puncture passage instruction line are displayed on the three-dimensional image of FIG.
【図7】図2の超音波プローブの穿刺時の状態を示す断
面図FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state when the ultrasonic probe of FIG. 2 is punctured.
【図8】同実施例における穿刺時の2次元画像の表示例
を示す図FIG. 8 is a diagram showing a display example of a two-dimensional image at the time of puncturing in the same embodiment.
1…超音波プローブ 2…超音波送受
信部 3…A/D変換器 4…2次元画像
構成部 5…2次元画像格納部 6…3次元画像
構成部 7…イメージデータ格納部 8…加算器 9…D/A変換器 10…表示部 11…システム制御部 12…コンソー
ル 21…非回転部 22…回転部 23…超音波トランスデューサ 24…回転用モ
ータ 25…移動用モータ 26…スクリュ
ー 27…ギア 28…軸受 29…ギア 30…ギア 31…穿刺位置制御用モータ 32…穿刺孔 33…穿刺孔中心 34…穿刺針 35…ケーブル 50…3次元画
像 51…穿刺部位 52…血管 53…マーカ 54…穿刺通路
指示線 55…2次元画像DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic probe 2 ... Ultrasonic wave transmission / reception part 3 ... A / D converter 4 ... Two-dimensional image construction part 5 ... Two-dimensional image storage part 6 ... Three-dimensional image construction part 7 ... Image data storage part 8 ... Adder 9 ... D / A converter 10 ... Display section 11 ... System control section 12 ... Console 21 ... Non-rotating section 22 ... Rotating section 23 ... Ultrasonic transducer 24 ... Rotating motor 25 ... Moving motor 26 ... Screw 27 ... Gear 28 ... Bearing 29 ... Gear 30 ... Gear 31 ... Puncture position control motor 32 ... Puncture hole 33 ... Puncture hole center 34 ... Puncture needle 35 ... Cable 50 ... Three-dimensional image 51 ... Puncture site 52 ... Blood vessel 53 ... Marker 54 ... Puncture passage instruction Line 55 ... 2D image
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 亨 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 嶺 喜隆 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 佐藤 武史 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 平間 信 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 佐野 昭洋 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toru Hirano 1385-1 Shimoishigami, Otawara-shi, Tochigi Stock company Toshiba Nasu factory (72) Inventor Yoshitaka Mine 1385 Shimoishi-ue, Otawara, Tochigi Company Toshiba Nasu Plant (72) Inventor Takeshi Sato 1 Stock No. 1385 Shimoishigami, Otawara, Tochigi Prefecture Toshiba Nasu Factory No. 1 (72) Inventor Shin Hirama 1385 No. 1 Shimoishi, Otawara City, Tochigi Stock Company Toshiba Nasu Plant (72) Inventor Akihiro Sano 1385-1 Shimoishigami, Otawara City, Tochigi Prefecture Stock Company Toshiba Nasu Plant
Claims (1)
画像信号を得るための超音波トランスデューサを有する
超音波プローブと、 前記超音波トランスデューサより得られた画像信号から
2次元画像を構成する2次元画像構成手段と、 前記超音波トランスデューサより得られた画像信号から
3次元画像を構成する3次元画像構成手段と、 前記2次元画像構成手段および3次元画像構成手段によ
り構成された2次元画像および3次元画像を表示するた
めの画像表示手段と、 この画像表示手段により表示される3次元画像中の所望
の穿刺部位にマーカを設定するためのマーカ設定手段
と、 このマーカ設定手段により設定されたマーカと前記穿刺
孔の中心とを結ぶ線を穿刺通路指示線として前記画像表
示手段により表示される3次元画像中に表示する穿刺通
路表示手段と、 この穿刺通路表示手段により表示された穿刺通路指示線
を含む2次元画像が前記画像表示手段上で表示されるよ
うに前記超音波トランスデューサの位置状態を制御する
ためのトランスデューサ位置制御手段と、 前記穿刺通路表示手段により表示される穿刺通路指示線
上に前記穿刺孔が位置するように該穿刺孔の位置状態を
制御するための穿刺孔位置制御手段とを備えたことを特
徴とする超音波診断装置。1. An ultrasonic probe having a puncture hole through which a puncture needle passes and an ultrasonic transducer for obtaining an image signal inside a subject, and a two-dimensional image is constructed from the image signal obtained from the ultrasonic transducer. Two-dimensional image composing means, three-dimensional image composing means for composing a three-dimensional image from the image signal obtained from the ultrasonic transducer, two-dimensional image composed of the two-dimensional image composing means and the three-dimensional image composing means And image display means for displaying a three-dimensional image, marker setting means for setting a marker at a desired puncture site in the three-dimensional image displayed by the image display means, and the marker setting means. The line connecting the marker and the center of the puncture hole is displayed in the three-dimensional image displayed by the image display means as a puncture passage instruction line. And a transducer for controlling the position of the ultrasonic transducer so that a two-dimensional image including the puncture passage display means and the puncture passage indication line displayed by the puncture passage display means is displayed on the image display means. A position control means, and a puncture hole position control means for controlling the position state of the puncture hole so that the puncture hole is positioned on the puncture passage instruction line displayed by the puncture passage display means. And ultrasonic diagnostic equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5154686A JPH078497A (en) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | Ultrasonic diagnostic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5154686A JPH078497A (en) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | Ultrasonic diagnostic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH078497A true JPH078497A (en) | 1995-01-13 |
Family
ID=15589711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5154686A Pending JPH078497A (en) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | Ultrasonic diagnostic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH078497A (en) |
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-
1993
- 1993-06-25 JP JP5154686A patent/JPH078497A/en active Pending
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