WO2012164892A1 - 超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法 - Google Patents

超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012164892A1
WO2012164892A1 PCT/JP2012/003426 JP2012003426W WO2012164892A1 WO 2012164892 A1 WO2012164892 A1 WO 2012164892A1 JP 2012003426 W JP2012003426 W JP 2012003426W WO 2012164892 A1 WO2012164892 A1 WO 2012164892A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
information
constructing
image
probe
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/003426
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
良信 渡辺
克己 佐竹
欣也 長谷川
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to US14/115,407 priority Critical patent/US20140066770A1/en
Priority to CN201280015649.XA priority patent/CN103476343A/zh
Publication of WO2012164892A1 publication Critical patent/WO2012164892A1/ja

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • A61B8/5246Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from the same or different imaging techniques, e.g. color Doppler and B-mode
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0891Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of blood vessels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13Tomography
    • A61B8/14Echo-tomography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4209Details of probe positioning or probe attachment to the patient by using holders, e.g. positioning frames
    • A61B8/4218Details of probe positioning or probe attachment to the patient by using holders, e.g. positioning frames characterised by articulated arms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4245Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48Diagnostic techniques
    • A61B8/483Diagnostic techniques involving the acquisition of a 3D volume of data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4245Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
    • A61B8/4254Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient using sensors mounted on the probe
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461Displaying means of special interest
    • A61B8/466Displaying means of special interest adapted to display 3D data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5207Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of raw data to produce diagnostic data, e.g. for generating an image

Definitions

  • the image display processing unit superimposes the current position information acquired by the probe position information acquisition unit on a three-dimensional image based on information for constructing the currently acquired three-dimensional image, and displays the display unit To display.
  • the measurement object is a carotid artery
  • the characteristic measurement is a blood vessel characteristic measurement.
  • a main body case 63 is mounted on a caster base 61 in which four tires 62 are provided below. Thereby, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is movable.
  • the probe position information acquisition unit 2 is exemplified by the articulated arm 65 that includes the angle sensor and the acceleration sensor and supports the probe 12, but this is the position information of the probe 12. It is an example for acquiring, and the present invention is not limited to this. That is, the configuration is not particularly limited as long as the position information of the probe 12 can be acquired. For example, a magnetic sensor, a gyro sensor, an optical sensor, or a combination thereof may be used. Further, the configuration of the multi-joint arm 65 is only one embodiment of the present invention for acquiring the position information of the probe 12, and the number of joints and sensors is the configuration shown in FIG. It may be other than those used in the above.
  • the acceleration sensor 14 is an acceleration sensor provided at the two joints 70 and 71 that rotate as described above, and detects the acceleration when the probe 12 is moved.
  • the image control unit 5 includes a tomographic image generation unit 25, a tomographic 3D cumulative synthesis unit 26, and a tomographic 3D voxel unit 28.
  • the image display processing unit 6 of the ultrasonic diagnostic apparatus makes it easy to grasp the acquisition state of the three-dimensional image even for an unfamiliar operator.
  • the position information of the probe obtained from the probe position information acquisition unit 2 is superimposed on the three-dimensional image and displayed on the display unit 4. More specifically, a schematic diagram 19 of the probe 12 and a partial rectangular region 20 indicating a main acquisition region of a tomographic image are synthesized at the scanning plane position at the tip of the schematic diagram 19, and this synthesized image is represented by 3 It is displayed superimposed on the three-dimensional image (hereinafter referred to as a composite image). This composite image serves as a guide when performing a hand scan, as will be described below.
  • information for constructing a three-dimensional image of the carotid artery extracted by the organ / blood vessel 3D extraction unit 36 and the feature 3D data comparison unit 40 are output.
  • the information for constructing the three-dimensional image obtained by the first IMT measurement (see FIG. 9A) and the above-mentioned characteristic of the carotid artery such as the Y-shaped structure that is a branching portion of the carotid artery Comparisons are made based on different structures.
  • the 3D position match calculation unit 41 calculates whether the information for constructing the first three-dimensional image matches the information for constructing the second three-dimensional image. .

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

 超音波診断装置において、各位置の受信信号を取得した探触子の位置情報を取得する探触子位置情報取得部と、前記位置情報が関連付けられた受信信号に基づき、測定対象を含む3次元画像を構築するための情報を生成する特徴抽出演算部と、過去に取得した3次元画像を構築するための情報と前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報とを記憶し、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較し、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報を反映させる特徴データ比較部と、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像、前記特徴データ比較部で反映された前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報、および現在の探触子の位置情報を表示するための処理を行う画像表示処理部と、を備える。

Description

超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法
 本発明は、超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法に関する。
 超音波診断装置は、例えば、人体内の血管や内臓の状態を表示させるためなどの医療的活用情報を取得する場合に用いられる。この超音波診断装置は、主に、探触子、送信部、受信部、断層像生成部および表示部を備え、表示部に断層像生成部で生成した断層像を表示させる。
 しかしながら、超音波診断装置を用いて人体内の血管や内臓などの断層像が表示されただけの状態では、医療的活用情報として不足する場合がある。具体的には、超音波診断装置を用いた定期的な検査であって、毎回同一の位置で断層像を取得する必要がある場合や、定期的な検査ではなくても、血管あるいは内臓の所定の位置で断層像を取得する必要がある場合などである。
 例えば、動脈硬化の診断においては、超音波診断装置で頚動脈の断層像を取得し、その断層像に基づき頚動脈の内中膜複合体厚(Initima-Media Thickness:以下、IMTと略す。)の測定が行われる。このIMT測定によって、動脈硬化の進行状況や治療状況を把握するためには、毎回、頚動脈の同一の位置で取得した断層像に基づき、診断が行われることが望ましい。
 そのため、IMT測定に特化したものではないが、超音波診断装置で取得した断層像と、X線CT装置で取得した3次元画像を組み合わせることで、医療的活用情報としての価値を向上しようとするものが提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。
国際公開第2006/59668号公報
 上記特許文献1の例では、超音波診断装置で取得した断層像と、X線CT装置で取得した3次元画像とを組み合わせる必要がある。これには、X線CT装置で取得し、予め記憶保存していた保存画像を読み出し構築した3次元画像データと、被検体のある位置で超音波の送受信を行うことで取得した断層像とを合致させなければならない。しかし、この合致作業は、各断層像の取得時の探触子の位置、傾斜角、移動方向などが異なれば極めて難しいという課題を有していた。
 さらに詳細に説明すると、超音波診断装置で取得した断層像の位置情報と、X線CT装置で取得した3次元画像の位置情報とは、それぞれ別の機器で付与されたものであるので、それを合致させるためには、画像毎の基準点をそれぞれ指定し、それらの基準点の位置を合わせることによって、両者の位置情報を合わせ込む必要がある。しかし、基準点の設定や画像の切り出し位置が違ったり、切り出した画像の大きさが違ったりすると、この画像を合致させる作業は煩雑なものとなる。
 特に、超音波診断装置で取得した断層像が、傾斜状態で取得されている場合、その傾斜時の断層像を、X線CT装置で取得した3次元画像データに合致させるのは極めて難しく、極めて使い勝手が悪かった。
 そこで、本発明は、簡単な操作で、探触子の位置を所定の位置に合わすことができ、容易に画像を合致させることができるように使い勝手を向上した超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法を提供することを目的とするものである。
 本発明の一態様に係る超音波診断装置は、超音波の送受信を行い、そのエコー信号を電気信号へと変換する探触子と接続可能であり、被検体の測定対象における、所定の位置で特性計測を行う超音波診断装置であって、前記探触子を駆動し、前記超音波を送信する送信処理と、前記電気信号から受信信号を生成する受信処理とを行い、前記被検体の測定対象を含む各位置の受信信号を取得する探触子駆動部と、前記各位置の受信信号を取得した前記探触子の位置情報を取得する探触子位置情報取得部と、前記各位置の受信信号と前記位置情報とを関連付ける画像生成制御部と、前記位置情報が関連付けられた受信信号に基づき、前記測定対象を含む3次元画像を構築するための情報を生成する特徴抽出演算部と、過去に取得した3次元画像を構築するための情報と前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報とを記憶し、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較し、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報を反映させる特徴データ比較部と、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像、前記特徴データ比較部で反映された前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報、および現在の探触子の位置情報を表示するための処理を行う画像表示処理部と、前記画像表示処理部の出力を表示する表示部とを備える。
 本発明の一態様に係る他の超音波診断装置は、超音波の送受信を行い、そのエコー信号を電気信号へと変換する探触子と接続可能であり、被検体の測定対象に対し、所定の位置で特性計測を行う超音波診断装置であって、前記探触子を駆動し、前記超音波を送信する送信処理と、前記電気信号から受信信号を生成する受信処理とを行い、前記被検体の測定対象を含む各位置の受信信号を取得する探触子駆動部と、前記各位置の受信信号を取得した前記探触子の位置情報を取得する探触子位置情報取得部と、前記各位置の受信信号に基づき断層像情報を生成し、前記断層像情報と前記位置情報とを関連付ける画像生成制御部と、前記位置情報が関連付けられた断層像情報に基づき、前記測定対象を含む3次元画像を構築するための情報を生成する特徴抽出演算部と、過去に取得した3次元画像を構築するための情報と前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報とを記憶し、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較し、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報を反映させる特徴データ比較部と、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像、前記特徴データ比較部で反映された前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報、および現在の探触子の位置情報を表示するための処理を行う画像表示処理部と、前記画像表示処理部の出力を表示する表示部とを備える。
 前記画像表示処理部は、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像に、前記探触子位置情報取得部で取得された現在の位置情報を重畳し前記表示部で表示させる。
 前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報とを記憶する記憶部を備える。
 前記特徴抽出演算部は、前記特徴データ比較部において、前記測定対象に対する現在の探触子の位置と、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置とが合致した場合、前記画像表示処理部に前記表示部において合致したことを示す表示を行うよう指示する。
 前記特徴抽出演算部は、前記測定対象の構造情報に基づき、前記3次元画像を構築するための情報の中から、前記測定対象の3次元画像を構築するための情報を抽出する。
 前記画像表示処理部は、前記特徴抽出演算部で抽出された前記測定対象の3次元画像を構築するための情報を前記表示部で表示させる。
 前記特徴データ比較部は、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを、前記測定対象の構造情報に基づき比較する。
 前記測定対象は頚動脈であって、前記特性計測は血管の特性計測である。
 前記血管の特性計測は、IMT計測である。
 前記特徴データ比較部は、頚動脈の総頚動脈から内径動脈および外形動脈に分岐する総頚動脈分岐部の構造に基づき、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較する。
 前記特徴データ比較部は、頚動脈の血管径に基づき、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較する。
 本発明の一態様に係る画像取得方法は、超音波の送受信を行い、そのエコー信号を電気信号へと変換する探触子と接続可能であり、被検体の測定対象に対し、所定の位置で特性計測を行う超音波を用いた画像取得方法であって、前記探触子を駆動し、前記超音波を送信する送信処理と、前記電気信号から受信信号を生成する受信処理とを行い、前記被検体の測定対象を含む各位置の受信信号を取得する工程Aと、前記各位置の受信信号を取得した前記探触子の位置情報を取得する工程Bと、前記測定対象を含む各位置の受信信号と前記位置情報とを関連付ける工程Cと、前記位置情報が関連付けられた受信信号に基づき、前記測定対象を含む3次元画像を構築するための情報を生成する工程Dと、過去に取得した3次元画像を構築するための情報に基づき、現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較し、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報を反映させる工程Eと、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像、前記特徴データ比較部で反映された前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報、および現在の探触子の位置情報を表示するための処理を行う工程Fとを含む。
 本発明の一態様に係る他の画像取得方法は、超音波の送受信を行い、そのエコー信号を電気信号へと変換する探触子と接続可能であり、被検体の測定対象に対し、所定の位置で特性計測を行う超音波診断装置の制御方法であって、前記探触子を駆動し、前記超音波を送信する送信処理と、前記電気信号から受信信号を生成する受信処理とを行い、前記被検体の測定対象を含む各位置の受信信号を取得する工程A’と、前記各位置の受信信号を取得した前記探触子の位置情報を取得する工程B’と、前記測定対象を含む各位置の受信信号に基づき断層像情報を生成し、前記断層像情報と前記位置情報とを関連付ける工程C’と、前記位置情報が関連付けられた断層像情報に基づき、前記測定対象を含む3次元画像を構築するための情報を生成する工程D’と、過去に取得した3次元画像を構築するための情報に基づき、現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較し、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報を反映させる工程E’と、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像、前記特徴データ比較部で反映された前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報、および現在の探触子の位置情報を表示するための処理を行う工程F’とを含む。
 本願に開示された超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法によれば、簡単な操作で、プローブ位置を所定の位置に合わすことができ、操作性の高い超音波診断装置を実現し得る。
本発明による超音波診断装置の一実施形態を示す概略的なブロック図である。 (a)図1に示す超音波診断装置の外観斜視図であり、(b)は位置情報取得部の要部を示す斜視図である。 図1に示す超音波診断装置の詳細なブロック図である。 図1に示す超音波診断装置を用い、1回目のIMT測定を行う手順を示すフローチャートである。 (a)は探触子を被検体に当接した状態を示す図であり、(b)は頚動脈を含む断層像を示す図である。 (a)は、首筋表面のハンドスキャンを示す図であり、(b)は表示部に表示される頚動脈の3次元画像の一例を示す図である。 頚動脈のIMT測定を行った位置を示す3次元画像の図である。 図1に示す超音波診断装置を用い、2回目以降のIMT測定を行う手順を示すフローチャートである。 (a)から(d)は、IMT測定において、現在取得した3次元画像と過去に取得した3次元画像の合致を説明する図である。 (a)から(d)は、2回目以降のIMT測定において、表示部に表示させる3次元画像を説明する図である。
 以下、図面を参照しながら本発明による超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法の実施形態を説明する。
 図1は、本発明による超音波診断装置の一実施形態の概略ブロック図を示している。
 超音波診断装置1は、探触子12、探触子位置情報取得部2、探触子駆動部3、画像生成制御部5、特徴抽出・演算部7、特徴データ比較部8、画像表示処理部6および表示部4を備えている。本実施形態では超音波診断装置1は探触子12を備えているが、探触子12が接続可能であればよく、探触子12を備えていなくてもよい。
 探触子12は、超音波振動子を有し、超音波振動子を通じて超音波を被検体に送信するとともに、その反射超音波であるエコー信号を受信し、そのエコー信号を電気信号に変換する。
 探触子位置情報取得部2は、探触子12の位置情報を取得し、出力する。
 探触子駆動部3は、超音波の送信処理として、探触子12が超音波を送信するための駆動用信号を供給する。そして、超音波の受信処理として、探触子12からの電気信号を増幅、検波などの断層像の構築に必要な一般的な受信処理を行い、受信信号を生成する。
 画像生成制御部5は、探触子駆動部3の受信信号に基づき、受信信号の座標変換などを行って、断層像情報を生成する。また、受信信号と探触子位置情報取得部2が取得した位置情報とを関連付ける。なお、ここでいう、断層像情報とは、構築された断層像そのものに加え、受信信号に基づき断層像を構築するための情報(例えば、輝度情報)のことを指す。
 特徴抽出・演算部7は、探触子位置情報取得部2の出力である位置情報、および探触子駆動部3の受信信号に基づき、測定対象の3次元画像を構築するためのデータ処理を行う。
 特徴データ比較部8は、過去に測定した時の測定対象の測定データ・断層像、3次元画像を記憶保持し、現在の測定において取得された特徴抽出・演算部7からの出力と比較する。
 画像表示処理部6は、画像生成制御部5で構築された断層像を表示するための処理を行うとともに、特徴抽出・演算部7で処理されたデータ、画像生成制御部5の断層像、および探触子位置情報取得部2の出力である位置情報を合成して測定対象の3次元画像を表示するための表示データを制御する。
 表示部4は、画像表示処理部6からの出力を表示する。
 次に、図2に本発明の超音波診断装置の外観図の一例を示す。
 超音波診断装置1は、図2(a)に示すように、例えば、下方に4つのタイヤ62を設けたキャスター台61上に本体ケース63が搭載されている。これにより、超音波診断装置1は可動自在である。
 超音波診断装置1の本体ケース63背面側には、多関節アーム65が設けられ、その先端には探触子12が配置されている。探触子12は、本体ケース63内の探触子駆動部3と電気的に接続されている。
 多関節アーム65は、図2(b)で示すように、回動する2つの関節70、71と、回動する2つの関節70、71との間に設けられた折れ曲がる複数の関節66~69(図2(b)では4つの関節を備えた構成を示している。)とを備えている。そして、これら全ての関節66~71には、それぞれの関節の回転角度を検出する角度センサが設けられている(不図示。)。さらに、回動する2つの関節70、71にはそれぞれの関節における3次元方向の加速度を検出する加速度センサが設けられている(不図示。)。
 これら、多関節アーム65のそれぞれの関節66~71に設けられた角度センサ、加速度センサを含む構成が探触子位置情報取得部2であって、これら構成により探触子12の位置情報を取得し、出力する。
 すなわち、探触子12は、複数の関節66~71を有する多関節アーム65によって、上下、左右はもちろん、全周にわたって自由に動かすことができるようになっている。そして、探触子12の位置情報は、この多関節アーム65の関節に設けられた角度センサで得ることができる。また、多関節アーム65が揺れているとか、傾斜しているとかのブレは、加速度センサによって検出することができ、これにより角度センサによって得られた位置情報を補正する。
 なお、本実施形態では、探触子位置情報取得部2として、角度センサおよび加速度センサを備え、探触子12を支持する多関節アーム65を例示したが、これは探触子12の位置情報を取得するための一例であって、本発明はこれに限定されない。すなわち、探触子12の位置情報が取得できる構成であれば特に限定されず、例えば、磁気センサ、ジャイロセンサ、光学センサやこれら組み合わせなどを用いてもよい。また、多関節アーム65の構成も、探触子12の位置情報を取得するための、本発明の一実施の形態に過ぎず、関節やセンサの数等は、図2(b)に示す構成に用いられているもの以外であってもよい。
 次に、図3を用いて、本実施形態の超音波診断装置の詳細な説明を行う。図3は、図1に示した超音波診断装置1の詳細なブロック図である。以下において詳細に説明する探触子位置情報取得部2、探触子駆動部3、画像生成制御部5、特徴抽出・演算部7、特徴データ比較部8、画像表示処理部6は、ハードウエアによって構成されていてもよく、CPUなどの情報処理回路およびメモリ等の記憶部に記憶されたソフトウエアによって構成されていてもよい。この場合、情報処理回路は、以下において説明する画像取得方法の手順を規定するソフトウエアをメモリから読み出し、画像取得方法の手順を実行することによって、超音波診断装置の各構成要素を制御する。これら情報処理回路およびメモリに記憶されたソフトウエアによって実現される構成要素の一部は、専用の集積回路によって構成されていてもよい。また、これらの構成要素の一部は、汎用の情報処理装置、例えば、マイクロコンピュータ等により実現されてもよい。つまり、超音波診断装置とマイクロコンピュータとを含むシステムとして本実施形態が実現されてもよい。
 探触子駆動部3は、図3に示すように送信部22および受信部23を含む。送信部22は前述した送信処理を行い、受信部23は前述した受信処理を行う。
 探触子位置情報取得部2は、位置センサ13、位置情報取得部24、加速度センサ14、揺れ・傾き情報取得部29、ブレ成分低減演算部27、および探触子位置情報演算部30を含む。
 位置センサ13は、前述した多関節アーム65に設けた複数の角度センサである。
 位置情報取得部24は、位置センサ13からの出力に基づき、探触子12の位置情報を取得する。
 加速度センサ14は、前述した回動する2つの関節70、71に設けた加速度センサであり、探触子12の移動時の加速度を検出する。
 揺れ・傾き情報取得部29は、加速度センサ14からの出力に基づき、探触子12の揺れ・傾き情報を取得する。
 ブレ成分低減演算部27は、位置情報取得部24で取得した探触子12の位置情報と、揺れ・傾き情報取得部29で取得した探触子12の揺れ・傾き情報とから探触子12のブレ成分を演算する。
 探触子位置演算部30は、ブレ成分低減演算部27の演算結果から、探触子12の正しい位置情報を演算する。
 すなわち、探触子位置情報取得部2は、加速度センサ14の出力に基づき揺れ・傾き情報取得部29によって求められる探触子12の揺れ・傾き情報と位置情報取得部24で得た位置情報とから、正確な探触子12の位置情報を取得する上でのノイズとなるブレ成分をブレ成分低減演算部27で演算し、演算結果から探触子位置演算部30にて探触子12の正しい位置を演算する構成を備える。探触子位置演算部30で演算された探触子12の位置情報は、後述する断層3D累積合成部26、特徴3Dボクセル部31、および3D画像再構成部32に出力される。
 画像制御部5は、断層像生成部25、断層3D累積合成部26、および断層3Dボクセル部28を含む。
 断層像生成部25は、受信部23で受信処理された受信信号に基づき、いわゆる一般的な断層像情報を生成する。
 断層3D累積合成部26は、被検体に対して複数位置で超音波の送受信を行うことで取得した受信信号と探触子位置演算部30の出力情報とを関連付ける。例えば、探触子12を被検体表面に当接させ、一方向に移動させながら超音波の送受信を行うことで、複数位置での受信信号を取得する。この場合、取得した複数位置における受信信号と、探触子位置演算部30から出力される探触子の複数の位置情報とを逐次関連付けていく。
 なお、本実施形態の断層3D累積合成部26は、受信信号と探触子12の位置情報とを関連付けるが、断層3D累積合成部26は、断層像情報と探触子の位置情報とを関連付けてもよい。この場合、断層3D累積合成部26は、受信部23ではなく断層像生成部25の出力を受け取る(図3には不図示)。
 断層3Dボクセル部28は、断層3D累積合成部26からの複数の受信信号が入力され、また、入力された複数の受信信号を必要に応じて、断層3D累積合成部26へ出力する。
 特徴抽出・演算部7は、特徴抽出部18、特徴3Dボクセル部31、特徴評価・補修部34、特徴3D情報完成部35、臓器・血管3D抽出部36、およびターゲット位置演算部37を含む。
 特徴抽出部18は、受信部23から得られる受信信号に基づき、所定の測定対象の特徴となるデータを抽出する。所定の測定対象の特徴となるデータとは、受信信号を解析することにより得られる臓器や血管の境界情報や構造変化のある部位に関する情報を指す。
 特徴3Dボクセル部31は、特徴抽出部18で抽出された複数の所定の測定対象の特徴となるデータ、断層3D累積合成部26で蓄積した受信信号、および探触子位置演算部30から供給された探触子12の位置情報を蓄積する。また、これら情報を蓄積する際、複数位置で取得された被検体の受信信号それぞれに対応するように、これら3つの情報を関連付ける。
 特徴評価・補修部34は、特徴抽出部18が抽出したデータと特徴3Dボクセル部31で蓄積されたデータに基づき、所定の測定対象の抽出状況を評価する。具体的には、特徴3Dボクセル部31で蓄積されたデータから、人体構造として不自然なノイズ成分を除去したり、特徴3Dボクセル部31で蓄積された複数の所定の測定対象の特徴となるデータに基づき、これらのデータを連続的な情報へと補修したりする。
 特徴3D情報完成部35は、特徴評価・補修部34の出力に基づき、所定の測定対象の3次元画像を構築するための情報を完成させる。
 臓器・血管3D抽出部36は、特徴3D情報完成部35で完成した所定の測定対象の3次元画像を構築するための情報のうち、所望の血管や内臓など、別途指示により選択された所定の部位の3次元画像を構築するための情報を抽出する。
 ターゲット位置演算部37は、臓器・血管3D抽出部36で別途指示した所定の部位の3次元画像を構築するための情報および探触子位置演算部30から得られる探触子12の位置情報に基づき、所定の部位に対する探触子12の位置を、所定の部位の3次元画像に逐次、反映させる。そして、測定対象における測定を行った所定の部位の位置を後述する3D画像再構成部32を介して3D情報記録保存部38に記憶させる。また、以下において詳細に説明するように、過去に測定を行った所定の部位の位置(以後、ターゲット位置とする。)と現在測定を行っている探触子2の位置とが合致した場合、3D画像再構成部32に合致したことを示す情報出力し、3次元画像に反映させるための指示を行う。
 特徴データ比較部8は、3D情報記録保存部38、3Dデータ再読込み部39、特徴3Dデータ比較部40、および3D位置合致演算部41を含む。
 3D情報記憶保存部38は、3D画像再構成部32から得られた3次元画像を構築するための情報およびターゲット位置を記憶する。
 3Dデータ再読込み部39は、3D情報記憶保存部38で保存されているデータを読み出す。
 特徴3Dデータ比較部40は、3Dデータ再読込み部39で読込んだ過去の3次元画像を構築するための情報と、現在の測定において臓器・血管3D抽出部36で抽出された測定対象の3次元画像とを比較し、これらの位置ズレ成分を算出する。例えば、過去の3次元画像に含まれている測定対象の構造情報と、現在、診断中の測定対象の構造情報とを比較して、双方の位置ズレ成分を演算する。
 3D位置合致演算部41は、特徴3Dデータ比較部40から得られた位置ズレ成分に基づき、過去に取得した3次元画像と現在取得した3次元画像とが合致したかを演算する。そして、合致した場合は、ターゲット位置を、現在取得した3次元画像に反映させるため、その情報を、後述する3D画像再構成部32に出力する。
 表示制御部6は、3D画像再構成部32および表示制御部33を含む。
 3D画像再構成部32は、画像生成制御部5からの断層像、特徴抽出・演算部7で得た3次元画像、および探触子位置情報取得部2の出力である位置情報を合成して、表示部4に表示するように再構成する。また、3D位置合致演算部41で得た情報に基づき、過去に測定したターゲット位置を、現在取得した3次元画像に表示させる。さらに、ターゲット位置演算部37から、現在測定を行っている探触子2の位置がターゲット位置に合致したことを示す情報を受け取るとそれを示すための表示情報を表示制御部33へ出力する。なお、さらに特徴データ比較部8の過去の3次元画像との比較結果を加えて再構成してもよい。
 表示制御部33は、断層像生成部25で生成された断層像および3D画像再構成部32の出力を表示部4に表示できるように制御する。
 次に、図4~10を用いて、図1~3で示した本実施形態の超音波診断装置1の動作およびそれを用いた操作者の動作を説明する。なお、ここでは、頚動脈のIMT測定を例に説明を行う。以下では、期間をおいて同じ被験者のIMT測定を2回行う場合の手順を説明する。この場合、2回目の測定を現在行っているとすれば、1回目の測定は過去の測定である。また、期間をおいて同じ被験者のIMT測定をn(nは3以上の整数)回行う場合、以下の2回目のIMT測定はn回目のIMT測定であってよい。
 まず、1回目(初診時)に頚動脈のIMT測定を測定する場合における超音波診断装置の動作および操作者の動作を、図4の動作フローチャートに基づき説明する。
 ステップ1(S11)では、被検体の首筋表面に探触子12を当接させ、得られる断層像に基づき、頚動脈の探索を行う。
 具体的には、探触子駆動部3の送信部22および受信部23を駆動した状態で、図5(a)に示すように探触子12の先端部を首筋16表面に当接させる。この時、探触子12は、探触子12から送信される超音波ビームが、頚動脈における血管の伸長方向(以後、長軸方向とする。)に対して垂直方向に当接し、頚動脈の略円形状の断面(以後、短軸断面とする。)が含まれる断層像が得られるように配置する。すなわち、操作者は、断層像中に頚動脈の短軸断面が含まれるように、上記探触子12の向きを保ったまま探触子12を移動させ、頸動脈を探索する。適切な位置に探触子12が配置されると、断層像生成部25、表示制御部30を介して生成される断層像には、例えば、図5(b)に示す断層像17のように頚動脈の略円形状の短軸断面17が表示部4に表示される。
 ステップ2(S12)では、頚動脈の長軸方向における複数位置の受信信号を受信する。
 ステップ1(S11)の適切な位置の首筋表面に探触子12を当接させた状態で、例えば、図6(a)に示す矢印方向のように、探触子12を頚動脈の長軸方向に移動させる。そして、その移動に応じて、頚動脈の長軸方向の複数位置(図6(a)における位置(A)、(B)、(C))で超音波の送信およびその反射超音波であるエコー信号を受信する(以後、この操作をハンドスキャンとする。)。これにより、頚動脈の長軸方向の複数位置における頚動脈の短軸断面を含むエコー信号を受信することができる。
 なお、本実施形態においては、頚動脈の長軸方向の複数位置における頚動脈の短軸断面を含むエコー信号を受信するにあたって、ハンドスキャンによる構成を示したが、本発明は、これに限定されず、例えば、探触子として、いわゆる3Dプローブや4Dプローブを用いる構成であってもよい。この場合、ハンドスキャンではなく、電子的に頚動脈の長軸方向の複数位置における頚動脈の短軸断面を含むエコー信号を受信する。
 次に説明するステップ3(S13)~ステップ6(S16)は、前述のステップ2(S12)とほぼ同時に行われ、表示部4に頚動脈の3次元画像を表示させる。なお、ステップ3(S13)~ステップ6(S16)は、ハンドスキャンをしながら逐次行われる。
 ステップ3(S13)では、ハンドスキャンにより頚動脈の長軸方向の各位置で得られた複数の受信信号と、その複数の受信信号を取得した探触子12の位置情報とを関連付ける。
 まず、ハンドスキャンにより各位置で取得した複数の受信信号は、受信部23から逐次、断層3D累積合成部26に出力される。一方、これら受信信号を取得した探触子12の位置情報を、上述した探触子位置情報取得部2で取得する。そして、断層3D累積合成部26にて、それぞれの受信信号およびそれを取得した位置情報とを関連付け、その関連付けられた情報が、断層3Dボクセル部28に格納される。
 ステップ4(S14)では、ハンドスキャンにより各位置で取得した複数の受信信号から所定の測定対象の特徴となるデータを抽出する。
 まず、ステップ3(S13)同様、ハンドスキャンにより頚動脈の長軸方向の各位置で得られた複数の受信信号は、受信部23から逐次、特徴抽出部18に出力される。特徴抽出部18は、これら受信信号に基づき、頚動脈を含む血管や臓器の境界情報を取得する。この境界情報を取得する方法としては、例えば、IMT測定で一般的に用いられる血管境界検出手法である受信信号の振幅情報に基づき、所定の振幅以上のデータを抽出し、これを境界情報とする方法を用いることができる。これら境界情報の取得は、受信部23から受信信号が特徴抽出部18に出力されるたびに行われる。
 なお、この境界情報は、3次元画像を構築するための元となるデータであり、頚動脈の各位置で取得した境界情報をつなぎあわせ、後述するステップ5(S15)で各種データ処理を行うことで3次元画像が構築される。
 ステップ5(S15)では、3次元画像を構築するための情報を完成させる。
 ここでは、特徴3Dボクセル部31に蓄積された特徴抽出部18のデータ、断層3D累積合成部26の情報に基づき、特徴評価・補修部34で連続的な情報へと補修された後、特徴3D情報完成部35で、頚動脈を含む所定の測定対象の3次元画像を構築するための情報を完成させる。
 ステップ6(S16)では、ステップ5(S15)で完成した3次元画像を構築するための情報に基づき、測定対象たる頚動脈の3次元画像を選択・表示する。ステップ(S15)で取得した3次元画像を構築するための情報は、頚動脈以外の血管や臓器も含まれている。このため、ステップ6(S16)において、取得した3次元画像を構築するための情報から頚動脈の情報のみを抽出する。
 頚動脈は一般的な血管よりも太く、また、その構造は総頚動脈、内頚動脈、および外頚動脈で構成される。そして、総頚動脈が、被検体の頭部に向かって伸長し、そして、内頚動脈、および外頚動脈に分岐する(いわゆる、総頚動脈分岐部のことをいう。)Y字状の特徴的な構造を有している。
 したがって、この特徴的な構造や標準的な頚動脈の太さ情報を予め、臓器・血管3D抽出部36で記憶しておき、その特徴的な構造に基づき、ステップ5(S15)で完成した3次元画像の中から頚動脈の3次元画像を選択する。選択した頚動脈の3次元画像の情報が3D画像再構成部32へ出力される。3D画像再構成部32において、受け取った情報から頚動脈のみの3次元画像が構成され、表示制御部33を介して表示部4に表示される。
 なお、頚動脈の場合、その構造と太さ(血管径)とから、概ねハンドスキャンを開始してすぐに、頚動脈と判別し、頚動脈のみの3次元画像を表示することが可能である。しかし、仮に頚動脈の候補となる対象が2つ以上あり、3次元画像を表示する対象が判断できない場合、それら全てを表示部4に表示し、ハンドスキャンにより徐々に得られる情報を基に、逐時、頚動脈の構造情報と照らし合わせ、頚動脈でないと判断した対象を削除していくように構成することも可能である。
 以上のステップ3(S13)~ステップ6(S16)を経ることで、表示部4には、ハンドスキャンにより得られる断層像と、それにほぼ同期して、図6(b)に示すような頚動脈の3次元画像が表示される。
 図6(b)に示す3次元画像を表示させるにあたって、本実施形態の超音波診断装置の画像表示処理部6は、慣れない操作者であっても3次元画像の取得状況が把握し易いように、3次元画像に、探触子位置情報取得部2から得られる探触子の位置情報を重畳し、表示部4に表示させる。より具体的には、探触子12の模式図19と、その模式図19の先端の走査面位置に断層像の主な取得領域を示す一部四角形領域20を合成し、この合成画像を3次元画像に重畳して表示させる(以後、合成画像とする。)。この合成画像が、以下に説明するように、ハンドスキャンを行う時のガイドとなる。
 続いて、図6(a)で示すように、この探触子12を首筋16に沿って上方から下方に向かって移動させると(図6(a)で示す矢印方向。)、その移動にあわせて、図6(a)の(A)、(B)、(C)の位置で、それぞれ断層像が取得される(不図示。)。
 上述のステップ3(S13)~ステップ6(S16)を経ることで、超音波診断装置1の表示モニタ4上では、合成画像の一部四角形領域20に、ハンドスキャンにほぼ同期するように(A)、(B)、(C)の順に頚動脈21の3次元画像(50、51、52)が合成されて、累積表示されていく。
 以上のステップにより頚動脈の3次元画像の構築および表示がなされると、ステップ7(S17)におけるIMT測定へ進む。IMTの測定は、一般的な公知のIMT測定技術を本実施形態の超音波診断装置に用いることができる。このため図1および図3においては、IMT測定のための構成は示していない。ただし、従来のIMTの測定と異なり、本実施形態の超音波診断装置ではIMT測定を行った位置情報を取得する。
 まず、ステップ7(S17)の説明を行う前に、超音波診断装置を用いたIMT測定を簡単に説明する。
 IMTは、一般的に頚動脈を長軸方向で切断した断面(以後、長軸断面とする。)の受信信号または断層像に基づき、頚動脈の血管内腔と内膜との境界(以後、内腔内膜境界とする。)と、中膜と外膜との境界(以後、中膜外膜境界とする。)とを検出し、その内腔内膜境界と中膜外膜境界との距離を測定する。そして、血管壁の所定の測定範囲を関心領域として設定し、その関心領域内の最大厚(maxIMT)や平均厚(meanIMT)をIMT値として算出する。この際、関心領域を設定する範囲として、総頚動脈の遠位側(頭側)の端1cmで測定することが望ましいとされている(「Journal of the American Society of Echocardiography February 2008(93~111頁)」を参照。)。
 このIMT測定を行うには、まずは上述のハンドスキャンにより、短軸画像を表示させて頚動脈の位置を特定する。そして、頚動脈の分岐部分の構造に基づき、操作者が概ね関心領域を設定すべき範囲に探触子12が配置されたと判断すれば、その位置で図5(a)の探触子12の向きを図7に示すように垂直(頸動脈の長軸方向と平行)に変え長軸画像を表示させる。その後、探触子12を垂直に配置した状態で、頚動脈の長軸断面の受信信号または断層像を取得し、IMT測定を行う。
 ステップ7(S17)においては、これらIMT測定を行った位置をターゲット位置演算部37で取得し、ステップ3(S13)~6(S16)で得た3次元画像ともに、3D情報記録保存部38で記憶する。すなわち、探触子位置情報取得部2によって得られる探触子12を垂直に配置した時の位置情報と、例えば、図7に示す頚動脈に対する一部四角領域20のようにIMT測定を行った頚動脈の位置情報を、頚動脈の3次元画像とともに記憶する。
 この際、IMT測定結果を一緒に記憶する構成であれば、2回目以降(再診時)にIMT測定をした際、過去(例えば1回目)の測定結果を容易に把握することができるので、より使い勝手の良い構成となる。
 次に、2回目(3回目以降も同様)に頚動脈を測定する場合における超音波診断装置の動作および操作者の動作を、図8の動作フローチャートに基づき、説明する。
 図8中のステップ1(S21)~ステップ5(S25)は、図4のステップ1(S11)~ステップ5(S15)に対応し、同様の動作であるので説明を省略し、ステップ6(S26)から説明を行う。
 ステップ6(S26)では、ステップ5(S25)で完成した3次元画像を構築するための情報に基づき、測定対象たる頚動脈の3次元画像を選択・表示する。これについては、図4のステップ5(S15)と同様である。したがって、2回目の測定における頚動脈の3次元画像の選択・表示する動作の説明は省略する。
 異なる点は、選択・表示された3次元画像に加え、1回目でIMT測定を行った計測位置を、2回目の診断で選択・表示された3次元画像に反映させることである。
 具体的には、まず、1回目の診断において、3D情報記録保存部38で記録された頚動脈の3次元画像を構築するための情報と、IMT測定を行った頚動脈の位置情報とを、3D再読込み部39で読み込み、特徴3Dデータ比較部40に出力する(図9(a)および図9(b)を参照。)。
 2回目の診断において、臓器・血管3D抽出部36にて抽出された頚動脈の3次元画像を構築するための情報(図9(c)を参照。)と、特徴3Dデータ比較部40に出力された1回目のIMT測定を行った3次元画像を構築するための情報(図9(a)を参照。)とを、頚動脈の分岐部分であるY字状の構造等、上述した頚動脈の特徴的な構造に基づき比較を行う。そして、この比較に基づき、3D位置合致演算部41で、1回目の3次元画像を構築するための情報と、2回目の3次元画像を構築するための情報とが、合致したかを演算する。
 3D位置合致演算部41が演算結果に基づき1回目の3次元画像と、2回目の3次元画像を構築するための情報とが合致していると判断する場合、3D位置合致演算部41は、1回目の頚動脈のIMTを測定した位置(図9(b)の一部四角領域53)を、2回目の測定で取得した3次元画像を構築するための情報に反映させるために、ターゲット位置演算部37に対して、3D画像再構成部32へ、1回目の頚動脈のIMTを測定した位置(図9(b)を参照。)を出力するよう指示する。例えば、1回目の頚動脈のIMT測定を行った位置を、2回目の測定で得た頚動脈の3次元画像(図9(c))上において、一部四角領域53で表示することによりその位置を反映させる(図9(d)を参照。)。過去に取得した3次元画像と現在取得した3次元画像とが合致したかを演算する。そして、合致した場合は、ターゲット位置を、現在取得した3次元画像に反映させるため、その情報を、後述する3D画像再構成部32に出力する。
 次にステップ7(S27)のIMT測定を行う。
 IMT測定を行う工程については、上述同様であり、説明を省略する。ステップ7(S27)で重要な点は、探触子12をターゲット位置に移動させる動作である。
 2回目の測定で取得した3次元画像と、それに反映されたターゲット位置である一部四角形領域53が表示されると、操作者は、表示部4に表示された一部四角形領域53を見ながら、探触子12をターゲット位置近傍まで移動させる。このとき、表示部4には、探触子位置情報取得部2の情報に基づき、表示されている3次元画像に対する探触子12の模式図19および断層像の主な取得領域を示す一部四角形領域20(合成画像)が逐次更新して表示される。
 ターゲット位置近傍まで探触子12を移動させると、図10(a)および図10(b)に示すように、操作者は、探触子12の向きが垂直(頸動脈の長軸と平行)になるように向きを変えていく。このとき、表示部4には、触子位置情報取得部2の情報に基づき、探触子12の模式図19および一部四角形領域20合成画像の向きが逐次更新されて表示される。
 そして、図10(c)に示すように2回目の測定における一部四角形領域20が、1回目で測定した位置を示す一部四角形領域53と合致すると、ターゲット演算部37が3D画像再構成部32に合致したことを示すよう指示する。これに伴い、3D画像再構成部32は、表示部4において、例えば、図10(c)に示すような合致表示54を表示し、操作者に知らせる。その後、上述の通り、IMT測定が行われる。
 以上のように、本実施形態の超音波診断装置は、超音波画像で3次元画像を生成するともに、所望の血管や臓器のみを抽出した3次元画像を構築することができる。また、この3次元画像と取得した断層像とは同じ位置情報を持つ。このため、過去に測定した位置を、現在の測定における3次元画像に反映して表示することができ、極めて操作性の高い超音波診断装置が実現し得る。
 本願に開示された超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法によれば、簡単な操作で、プローブ位置を所定の位置に合わすことができるため、良好な操作性を得ることができる。すなわち、血管や内臓など、所望の測定対象のみを抽出して3次元画像とすることができ、しかも、この3次元画像と断層像とは同じ位置情報を持つ。
 このため、例えば、測定対象の3次元画像において位置を特定すれば、その部分の断層像も簡単に確認することもできる。したがって、本願に開示された超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法は、IMT測定のほか、種々の診断に適した医療用超音波診断装置に好適に用いることができる。
1 超音波診断装置
2 探触子位置情報取得部
3 探触子駆動部
4 表示部
5 画像生成制御部
6 画像表示処理部
7 特徴抽出・演算部
8 特徴データ比較部
12 探触子
13 位置センサ
14 加速度センサ
15 被検体
16 首筋
17 短軸断面
18 特徴抽出部
19 探触子の模式図
20、53 一部四角形領域
21 頚動脈
22 送信部
23 受信部
24 位置情報取得部
25 断層像生成部
26 断層3D累積合成部
27 ブレ成分低減演算部
28 断層3Dボクセル部
29 揺れ・傾き情報取得部
30 探触子位置演算部
31 特徴3Dボクセル部
32 3D画像再構成部
33 表示制御部
34 特徴評価・補修部
35 特徴3D情報完成部
36 臓器・血管3D抽出部
37 ターゲット位置演算部
38 3D情報記録保存部
39 3Dデータ再読込み部
40 特徴3Dデータ比較部
41 3D位置合致演算部
50、51、52 頚動脈の3次元画像
54 合致表示
61 キャスター台
62 タイヤ
63 本体ケース
65 多関節アーム
66~71 関節

Claims (14)

  1.  超音波の送受信を行い、そのエコー信号を電気信号へと変換する探触子と接続可能であり、被検体の測定対象における、所定の位置で特性計測を行う超音波診断装置であって、
     前記探触子を駆動し、前記超音波を送信する送信処理と、前記電気信号から受信信号を生成する受信処理とを行い、前記被検体の測定対象を含む各位置の受信信号を取得する探触子駆動部と、
     前記各位置の受信信号を取得した前記探触子の位置情報を取得する探触子位置情報取得部と、
     前記各位置の受信信号と前記位置情報とを関連付ける画像生成制御部と、
     前記位置情報が関連付けられた受信信号に基づき、前記測定対象を含む3次元画像を構築するための情報を生成する特徴抽出演算部と、
     過去に取得した3次元画像を構築するための情報と前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報とを記憶し、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較し、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報を反映させる特徴データ比較部と、
     前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像、前記特徴データ比較部で反映された前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報、および現在の探触子の位置情報を表示するための処理を行う画像表示処理部と、
     前記画像表示処理部の出力を表示する表示部と、
    を備えた超音波診断装置。
  2.  超音波の送受信を行い、そのエコー信号を電気信号へと変換する探触子と接続可能であり、被検体の測定対象に対し、所定の位置で特性計測を行う超音波診断装置であって、
     前記探触子を駆動し、前記超音波を送信する送信処理と、前記電気信号から受信信号を生成する受信処理とを行い、前記被検体の測定対象を含む各位置の受信信号を取得する探触子駆動部と、
     前記各位置の受信信号を取得した前記探触子の位置情報を取得する探触子位置情報取得部と、
     前記各位置の受信信号に基づき断層像情報を生成し、前記断層像情報と前記位置情報とを関連付ける画像生成制御部と、
     前記位置情報が関連付けられた断層像情報に基づき、前記測定対象を含む3次元画像を構築するための情報を生成する特徴抽出演算部と、
     過去に取得した3次元画像を構築するための情報と前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報とを記憶し、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較し、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報を反映させる特徴データ比較部と、
     前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像、前記特徴データ比較部で反映された前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報、および現在の探触子の位置情報を表示するための処理を行う画像表示処理部と、
     前記画像表示処理部の出力を表示する表示部と、
    を備えた超音波診断装置。
  3.  前記画像表示処理部は、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像に、前記探触子位置情報取得部で取得された現在の位置情報を重畳し前記表示部で表示させる、請求項1または2に記載の超音波診断装置。
  4.  前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報とを記憶する記憶部を備えた、請求項1から3のいずれかに記載の超音波診断装置。
  5.  前記特徴抽出演算部は、前記特徴データ比較部において、前記測定対象に対する現在の探触子の位置と、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置とが合致した場合、前記画像表示処理部に前記表示部において合致したことを示す表示を行うよう指示する、請求項1から4のいずれかに記載の超音波診断装置。
  6.  前記特徴抽出演算部は、前記測定対象の構造情報に基づき、前記3次元画像を構築するための情報の中から、前記測定対象の3次元画像を構築するための情報を抽出する、請求項1から5のいずれかに記載の超音波診断装置。
  7.  前記画像表示処理部は、前記特徴抽出演算部で抽出された前記測定対象の3次元画像を構築するための情報を前記表示部で表示させる、請求項6に記載の超音波診断装置。
  8.  前記特徴データ比較部は、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを、前記測定対象の構造情報に基づき比較する、請求項1から7のいずれかに記載の超音波診断装置。
  9.  前記測定対象は頚動脈であって、前記特性計測は血管の特性計測である、請求項1から8のいずれかに記載の超音波診断装置。
  10.  前記血管の特性計測は、IMT計測である、請求項9に記載の超音波診断装置。
  11.  前記特徴データ比較部は、頚動脈の総頚動脈から内径動脈および外形動脈に分岐する総頚動脈分岐部の構造に基づき、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較する、請求項9または10に記載の超音波診断装置。
  12.  前記特徴データ比較部は、頚動脈の血管径に基づき、前記過去に取得した3次元画像を構築するための情報と現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較する、請求項9から11のいずれかに記載の超音波診断装置。
  13.  超音波の送受信を行い、そのエコー信号を電気信号へと変換する探触子と接続可能であり、被検体の測定対象に対し、所定の位置で特性計測を行う超音波を用いた画像取得方法であって、
     前記探触子を駆動し、前記超音波を送信する送信処理と、前記電気信号から受信信号を生成する受信処理とを行い、前記被検体の測定対象を含む各位置の受信信号を取得する工程Aと、
     前記各位置の受信信号を取得した前記探触子の位置情報を取得する工程Bと、
     前記測定対象を含む各位置の受信信号と前記位置情報とを関連付ける工程Cと、
     前記位置情報が関連付けられた受信信号に基づき、前記測定対象を含む3次元画像を構築するための情報を生成する工程Dと、
     過去に取得した3次元画像を構築するための情報に基づき、現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較し、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報を反映させる工程Eと、
     前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像、前記特徴データ比較部で反映された前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報、および現在の探触子の位置情報を表示するための処理を行う工程Fと、を含む超音波を用いた画像取得方法。
  14.  超音波の送受信を行い、そのエコー信号を電気信号へと変換する探触子と接続可能であり、被検体の測定対象に対し、所定の位置で特性計測を行う超音波診断装置の制御方法であって、
     前記探触子を駆動し、前記超音波を送信する送信処理と、前記電気信号から受信信号を生成する受信処理とを行い、前記被検体の測定対象を含む各位置の受信信号を取得する工程A’と、
     前記各位置の受信信号を取得した前記探触子の位置情報を取得する工程B’と、
     前記測定対象を含む各位置の受信信号に基づき断層像情報を生成し、前記断層像情報と前記位置情報とを関連付ける工程C’と、
     前記位置情報が関連付けられた断層像情報に基づき、前記測定対象を含む3次元画像を構築するための情報を生成する工程D’と、
     過去に取得した3次元画像を構築するための情報に基づき、現在に取得した3次元画像を構築するための情報とを比較し、前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に、前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報を反映させる工程E’と、
     前記現在に取得した3次元画像を構築するための情報に基づく3次元画像、前記特徴データ比較部で反映された前記過去に特性計測した前記測定対象の位置情報、および現在の探触子の位置情報を表示するための処理を行う工程F’と、を含む超音波を用いた画像取得方法。
PCT/JP2012/003426 2011-05-30 2012-05-25 超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法 WO2012164892A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/115,407 US20140066770A1 (en) 2011-05-30 2012-05-25 Ultrasound diagnostic apparatus and image acquisition method using ultrasonic waves
CN201280015649.XA CN103476343A (zh) 2011-05-30 2012-05-25 超声波诊断装置和使用超声波的图像获取方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-119978 2011-05-30
JP2011119978 2011-05-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012164892A1 true WO2012164892A1 (ja) 2012-12-06

Family

ID=47258768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/003426 WO2012164892A1 (ja) 2011-05-30 2012-05-25 超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140066770A1 (ja)
JP (1) JPWO2012164892A1 (ja)
CN (1) CN103476343A (ja)
WO (1) WO2012164892A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015024132A (ja) * 2013-06-18 2015-02-05 コニカミノルタ株式会社 超音波診断装置、超音波診断方法、および、プログラム
JP2015054006A (ja) * 2013-09-11 2015-03-23 セイコーエプソン株式会社 超音波測定装置、超音波画像装置及び超音波測定装置の制御方法
JP2015100488A (ja) * 2013-11-22 2015-06-04 株式会社東芝 超音波診断装置
JP2016010523A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置及びプログラム
JP2017018195A (ja) * 2015-07-08 2017-01-26 国立大学法人東京農工大学 血管径測定装置
WO2020246151A1 (ja) * 2019-06-06 2020-12-10 富士フイルム株式会社 3次元超音波画像生成装置、方法、及びプログラム

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105030280B (zh) * 2015-09-02 2019-03-05 宁波美童智能科技有限公司 一种无线智能超声胎儿成像系统
CN105167801B (zh) * 2015-09-02 2019-02-01 宁波美童智能科技有限公司 一种无线智能超声胎儿成像系统的控制方法
US10362292B2 (en) * 2016-04-19 2019-07-23 Shenzhen Dansha Technology Co., Ltd. System and method for three dimensional imaging
US11771399B2 (en) * 2018-02-07 2023-10-03 Atherosys, Inc. Apparatus and method to guide ultrasound acquisition of the peripheral arteries in the transverse plane
WO2021161516A1 (ja) * 2020-02-14 2021-08-19 朝日インテック株式会社 超音波プローブ操作システムおよび方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004098414A1 (ja) * 2003-05-08 2004-11-18 Hitachi Medical Corporation 超音波診断におけるリファレンス像表示方法及び超音波診断装置
JP2005296436A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Hitachi Medical Corp 超音波診断装置
WO2006059668A1 (ja) * 2004-12-03 2006-06-08 Hitachi Medical Corporation 超音波装置、超音波撮像プログラム及び超音波撮像方法
JP2008086742A (ja) * 2006-01-19 2008-04-17 Toshiba Corp 超音波プローブの軌跡表現装置及び超音波診断装置
WO2010010782A1 (ja) * 2008-07-22 2010-01-28 株式会社 日立メディコ 超音波診断装置とそのスキャン面の座標算出方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090264760A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-22 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Compounding in medical diagnostic ultrasound for infant or adaptive imaging
US20100121189A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-13 Sonosite, Inc. Systems and methods for image presentation for medical examination and interventional procedures

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004098414A1 (ja) * 2003-05-08 2004-11-18 Hitachi Medical Corporation 超音波診断におけるリファレンス像表示方法及び超音波診断装置
JP2005296436A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Hitachi Medical Corp 超音波診断装置
WO2006059668A1 (ja) * 2004-12-03 2006-06-08 Hitachi Medical Corporation 超音波装置、超音波撮像プログラム及び超音波撮像方法
JP2010051817A (ja) * 2004-12-03 2010-03-11 Hitachi Medical Corp 超音波装置、超音波撮像プログラム及び超音波撮像方法
JP2008086742A (ja) * 2006-01-19 2008-04-17 Toshiba Corp 超音波プローブの軌跡表現装置及び超音波診断装置
WO2010010782A1 (ja) * 2008-07-22 2010-01-28 株式会社 日立メディコ 超音波診断装置とそのスキャン面の座標算出方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015024132A (ja) * 2013-06-18 2015-02-05 コニカミノルタ株式会社 超音波診断装置、超音波診断方法、および、プログラム
JP2015054006A (ja) * 2013-09-11 2015-03-23 セイコーエプソン株式会社 超音波測定装置、超音波画像装置及び超音波測定装置の制御方法
JP2015100488A (ja) * 2013-11-22 2015-06-04 株式会社東芝 超音波診断装置
JP2016010523A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置及びプログラム
JP2017018195A (ja) * 2015-07-08 2017-01-26 国立大学法人東京農工大学 血管径測定装置
WO2020246151A1 (ja) * 2019-06-06 2020-12-10 富士フイルム株式会社 3次元超音波画像生成装置、方法、及びプログラム
JPWO2020246151A1 (ja) * 2019-06-06 2020-12-10
JP7275261B2 (ja) 2019-06-06 2023-05-17 富士フイルム株式会社 3次元超音波画像生成装置、方法、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012164892A1 (ja) 2015-02-23
CN103476343A (zh) 2013-12-25
US20140066770A1 (en) 2014-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012164892A1 (ja) 超音波診断装置および超音波を用いた画像取得方法
JP5225401B2 (ja) 超音波診断装置
JP6160487B2 (ja) 超音波診断装置およびその制御方法
JP5842810B2 (ja) 超音波診断装置および超音波診断システム
JP6873647B2 (ja) 超音波診断装置および超音波診断支援プログラム
JP4989262B2 (ja) 医用画像診断装置
JP5543681B2 (ja) 超音波診断装置
JP2005058584A (ja) 超音波診断装置
JP5322600B2 (ja) 超音波診断装置
JP7145107B2 (ja) 超音波診断装置及び表示方法
US20070073148A1 (en) Ultrasound diagnostic system and method for rotating ultrasound image
JPH0924034A (ja) 超音波及び核磁気共鳴複合診断装置
JP5075040B2 (ja) 超音波診断装置
JP5854399B2 (ja) 医用システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12793785

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013517861

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14115407

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12793785

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1