JP2008012150A - Ultrasonic diagnostic equipment and control program of ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
Ultrasonic diagnostic equipment and control program of ultrasonic diagnostic equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008012150A JP2008012150A JP2006187706A JP2006187706A JP2008012150A JP 2008012150 A JP2008012150 A JP 2008012150A JP 2006187706 A JP2006187706 A JP 2006187706A JP 2006187706 A JP2006187706 A JP 2006187706A JP 2008012150 A JP2008012150 A JP 2008012150A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- volume data
- data
- ultrasonic
- image
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 149
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 109
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 36
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims description 13
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 38
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 56
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 56
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 54
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 19
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 7
- 238000007674 radiofrequency ablation Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000011298 ablation treatment Methods 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 201000007270 liver cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000014018 liver neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000002956 necrotizing effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Description
この発明は、3次元画像データを生成する超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御プログラムに関し、特に、ラジオ波焼灼療法(Radio Frequency Ablation:RFA)を支援するための超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御プログラムに関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that generates three-dimensional image data, and a control program for the ultrasonic diagnostic apparatus, and in particular, an ultrasonic diagnostic apparatus for supporting radio frequency ablation (RFA), and The present invention relates to a control program for an ultrasonic diagnostic apparatus.
近年、特に肝臓がんに対する治療法の1つとして、ラジオ波焼灼療法が用いられることが多くなってきた。ラジオ波焼灼療法は、がん組織に細い電極針を刺入し、周波数が比較的低いラジオ波を流すことで発生する熱でがん組織を焼灼して、がん組織を壊死させる治療法である。 In recent years, radiofrequency ablation therapy has been increasingly used as one of the treatment methods particularly for liver cancer. Radiofrequency ablation therapy is a treatment in which a thin electrode needle is inserted into a cancer tissue and the cancer tissue is cauterized by the heat generated by flowing a radio wave having a relatively low frequency, thereby necrotizing the cancer tissue. is there.
電極針(以後、「穿刺針」と称する)をがん組織に刺入する際に、超音波診断装置が用いられることが多い。すなわち、超音波診断装置を用いることで、穿刺針とがん組織を超音波画像で同時に映像化し、その超音波画像を参照しながら穿刺針をがん組織に刺入させていく。また、焼灼中の様子や焼灼後の焼灼範囲の確認にも超音波撮像が用いられている。 An ultrasonic diagnostic apparatus is often used when an electrode needle (hereinafter referred to as “puncture needle”) is inserted into a cancer tissue. That is, by using the ultrasonic diagnostic apparatus, the puncture needle and the cancer tissue are simultaneously visualized as an ultrasonic image, and the puncture needle is inserted into the cancer tissue while referring to the ultrasonic image. Ultrasonic imaging is also used for confirming the state during cauterization and the cautery range after cauterization.
ところで、ラジオ波焼灼療法に用いられる穿刺針には複数のタイプが存在する。図15に穿刺針の1例を示す。図15は、穿刺針を示す斜視図である。図15に示す穿刺針600は展開型の穿刺針であり、やや太めの針(外套針)601から、複数の電極針602が全体としてはトランペットのように開いた状態になるように出てくる。複数の電極針602は、がん組織に刺入させていくと湾曲した状態になる。また、直線状の穿刺針を用いる場合であっても、組織内において穿刺針が曲がることがある。
By the way, there are a plurality of types of puncture needles used for radiofrequency ablation therapy. FIG. 15 shows an example of a puncture needle. FIG. 15 is a perspective view showing a puncture needle. A
穿刺針からの超音波の反射は、超音波の送信方向と穿刺針の反射面の方向とのなす角度に依存しているため、この角度によっては穿刺針からの超音波の反射が観測できず、超音波画像に穿刺針を表示できない場合がある。例えば、上述したように穿刺針は組織内で湾曲するため、その湾曲の角度によっては、穿刺針からの超音波の反射が観測できず、超音波画像に穿刺針を表示できない場合がある。また、穿刺針の先端部が見え難いという問題が従来から知られている。これらの問題を解決するための様々な提案がなされている。 The reflection of ultrasonic waves from the puncture needle depends on the angle between the transmission direction of the ultrasonic waves and the direction of the reflecting surface of the puncture needle. Depending on this angle, the reflection of ultrasonic waves from the puncture needle cannot be observed. In some cases, the puncture needle cannot be displayed on the ultrasonic image. For example, since the puncture needle is curved in the tissue as described above, the reflection of the ultrasonic wave from the puncture needle cannot be observed depending on the angle of the curve, and the puncture needle may not be displayed on the ultrasonic image. In addition, a problem that it is difficult to see the tip of the puncture needle has been known. Various proposals for solving these problems have been made.
例えば、ドプラ周波数偏移信号を検出することでカラーフロー画像を生成し、そのカラーフロー画像のゲインを調整して、Bモード画像にカラーフロー画像を重畳して表示する超音波診断装置が知られている(例えば特許文献1)。 For example, there is known an ultrasonic diagnostic apparatus that generates a color flow image by detecting a Doppler frequency shift signal, adjusts the gain of the color flow image, and superimposes and displays the color flow image on a B-mode image. (For example, Patent Document 1).
また、高輝度部でかつ輝度が大きく変化した部分を抽出し、その部分を色づけして断層像上に重畳して表示する超音波診断装置が知られている(例えば特許文献2)。輝度が大きく変化した部分は穿刺針に相当すると考えられるため、その部分を抽出して超音波画像に重畳することにしている。 There is also known an ultrasonic diagnostic apparatus that extracts a high luminance part and a part where the luminance is greatly changed, and colors the part and superimposes it on a tomographic image (for example, Patent Document 2). Since it is considered that the portion where the luminance is greatly changed corresponds to the puncture needle, the portion is extracted and superimposed on the ultrasonic image.
また、穿刺針を刺入する前に取得した断層像データと、刺入した後に取得した断層像データとの差分を求め、その差分を刺入後に取得した断層像データに加算して表示する超音波診断装置が知られている(例えば特許文献3)。 Also, the difference between the tomographic image data acquired before the insertion of the puncture needle and the tomographic image data acquired after the insertion is obtained, and the difference is added to the tomographic image data acquired after the insertion and displayed. An ultrasonic diagnostic apparatus is known (for example, Patent Document 3).
また、穿刺針の刺入角度に応じて超音波ビームを偏向させることで、穿刺針に対して垂直方向から超音波ビームを照射する超音波診断装置が知られている(例えば特許文献4)。 There is also known an ultrasonic diagnostic apparatus that irradiates an ultrasonic beam from a direction perpendicular to the puncture needle by deflecting the ultrasonic beam according to the insertion angle of the puncture needle (for example, Patent Document 4).
上述した従来技術に係る超音波診断装置は、2次元の断面を表す2次元画像データ(断層像データ)を取得する装置である。2次元画像を用いた場合では、超音波ビームが形成する2次元の面(以下、「走査面」と称する場合がある)から穿刺針がずれてしまった場合、つまり、穿刺針が走査面を貫いた場合に、穿刺針の撮像が困難になる問題がある。特に、ラジオ波焼灼療法においては、上述したように複数の湾曲した穿刺針を用いる場合には、2次元画像を用いただけでは、穿刺針の観測は困難になる。治療を行う術者は、がん組織と穿刺針との空間的な位置関係を把握することにより、穿刺針ががん組織に刺入されているか否かを判断するが、2次元画像からでは空間的な位置関係を把握することは困難である。 The above-described ultrasonic diagnostic apparatus according to the related art is an apparatus that acquires two-dimensional image data (tomographic image data) representing a two-dimensional cross section. In the case of using a two-dimensional image, when the puncture needle is deviated from a two-dimensional surface (hereinafter, sometimes referred to as “scanning surface”) formed by the ultrasonic beam, that is, the puncture needle moves across the scanning surface. When penetrating, there is a problem that imaging of the puncture needle becomes difficult. In particular, in radiofrequency ablation therapy, when a plurality of curved puncture needles are used as described above, it is difficult to observe the puncture needle using only a two-dimensional image. The surgeon who performs treatment determines whether or not the puncture needle is inserted into the cancer tissue by grasping the spatial positional relationship between the cancer tissue and the puncture needle. It is difficult to grasp the spatial positional relationship.
ところで、近年では、超音波振動子が所定方向(走査方向)に配列された1次元超音波プローブを備え、超音波振動子を走査方向に直交する方向(揺動方向)に機械的に揺動することで、3次元的にデータを取得することが可能な機械式超音波診断装置が知られている。この機械式超音波診断装置は、超音波振動子を機械的に往復運動させながら複数の2次元画像データを取得し、複数の2次元画像データに基づいて3次元のボリュームデータを生成して、3次元画像データを生成する。 Incidentally, in recent years, an ultrasonic transducer is provided with a one-dimensional ultrasonic probe arranged in a predetermined direction (scanning direction), and the ultrasonic transducer is mechanically oscillated in a direction orthogonal to the scanning direction (oscillation direction). Thus, a mechanical ultrasonic diagnostic apparatus capable of acquiring data three-dimensionally is known. This mechanical ultrasonic diagnostic apparatus acquires a plurality of two-dimensional image data while mechanically reciprocating an ultrasonic transducer, generates three-dimensional volume data based on the plurality of two-dimensional image data, Three-dimensional image data is generated.
また、超音波振動子が格子状(マトリックス状)に配置された2次元超音波プローブを備え、3次元のボリュームデータの取得が可能な3次元超音波診断装置が知られている。 There is also known a three-dimensional ultrasonic diagnostic apparatus that includes a two-dimensional ultrasonic probe in which ultrasonic transducers are arranged in a lattice shape (matrix shape) and can acquire three-dimensional volume data.
上記の機械式超音波診断装置や3次元超音波診断装置によって3次元画像データを利用することが可能になったため、2次元画像のみを用いていた場合における問題点を克服することが可能となった。 Since the mechanical ultrasonic diagnostic apparatus and the three-dimensional ultrasonic diagnostic apparatus can use the three-dimensional image data, it is possible to overcome the problems in the case where only the two-dimensional image is used. It was.
例えば、複数の走査面で超音波画像を取得し、超音波画像から高輝度領域を抽出して穿刺針の部分とみなし、その高輝度領域(穿刺針)が所定の基準面からずれていると判断したときは警告を発する超音波診断装置が知られている(例えば特許文献5)。また、3次元画像データから穿刺針の位置を推定し、その推定の結果を用いて3次元画像内での断面位置を決定する超音波診断装置が知られている(例えば特許文献6)。 For example, when an ultrasonic image is acquired with a plurality of scanning planes, a high-intensity region is extracted from the ultrasonic image and regarded as a puncture needle part, and the high-intensity region (puncture needle) is displaced from a predetermined reference plane An ultrasonic diagnostic apparatus that issues a warning when it is determined is known (for example, Patent Document 5). There is also known an ultrasonic diagnostic apparatus that estimates the position of a puncture needle from three-dimensional image data and determines the cross-sectional position in the three-dimensional image using the estimation result (for example, Patent Document 6).
以上のように、従来においては様々な提案がなされているが、撮像領域に穿刺針が含まれていても穿刺針が見え難い場合があるという問題は、3次元画像データを利用するだけで解決するものではなく、穿刺針を見やすくすることに改善の余地が残されている。 As described above, various proposals have been made in the past. However, the problem that the puncture needle may be difficult to see even if the puncture needle is included in the imaging region is solved only by using three-dimensional image data. There is still room for improvement in making the puncture needle easier to see.
また、従来技術に係る超音波診断装置では、がん組織と穿刺針との空間的な位置関係を把握することは困難であった。穿刺針自体が見え難く、さらに、穿刺針とがん組織とで、超音波画像の輝度値に大きな差があるとは限らないからである。超音波画像の輝度値に大きな差がない場合、超音波画像上で穿刺針とがん組織を区別することが困難であるため、がん組織と穿刺針との空間的な位置関係の把握が困難になる。その結果、穿刺針ががん組織に刺入しているか否かの判断が困難になる。 Moreover, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the conventional technique, it is difficult to grasp the spatial positional relationship between the cancer tissue and the puncture needle. This is because it is difficult to see the puncture needle itself, and there is not always a great difference in the luminance value of the ultrasonic image between the puncture needle and the cancer tissue. If there is no significant difference in the luminance value of the ultrasound image, it is difficult to distinguish between the puncture needle and the cancer tissue on the ultrasound image, so it is possible to grasp the spatial positional relationship between the cancer tissue and the puncture needle. It becomes difficult. As a result, it becomes difficult to determine whether or not the puncture needle is inserted into the cancer tissue.
この発明は上記の問題を解決するものであり、穿刺針が見やすく、穿刺針と組織との空間的な位置関係の把握が容易な画像を生成することが可能な超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problem, and an ultrasonic diagnostic apparatus capable of generating an image that makes it easy to see the puncture needle and that allows easy understanding of the spatial positional relationship between the puncture needle and tissue, and an ultrasonic wave An object is to provide a control program for a diagnostic apparatus.
請求項1に記載の発明は、第1の送信周波数で超音波を被検体に送信することで第1のボリュームデータを取得し、前記第1の送信周波数よりも周波数が低い第2の送信周波数で超音波を前記被検体に送信することで第2のボリュームデータを取得する取得手段と、前記第1のボリュームデータと前記第2のボリュームデータを合成して合成データを生成する合成手段と、前記合成データに基づいて3次元画像データを生成する画像生成手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。 In the first aspect of the present invention, the first volume data is acquired by transmitting an ultrasonic wave to the subject at the first transmission frequency, and the second transmission frequency is lower than the first transmission frequency. An acquisition means for acquiring the second volume data by transmitting an ultrasonic wave to the subject, a combining means for generating the combined data by combining the first volume data and the second volume data; An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: image generation means for generating three-dimensional image data based on the synthesized data.
請求項11に記載の発明は、第1の方向に超音波を送信して、前記第1の方向における第1のボリュームデータを取得し、前記第1の方向を含む複数の方向に超音波を送信することで、個々の方向ごとにボリュームデータを取得する取得手段と、前記個々の方向ごとに取得された各ボリュームデータを構成するデータであって、所定の閾値以下となるデータを相対的に低いボクセル値に変換する閾値処理手段と、前記閾値処理が施された各方向におけるボリュームデータを加算する加算手段と、前記第1のボリュームデータと前記加算後のボリュームデータを合成して合成データを生成する合成手段と、前記合成データに基づいて3次元画像データを生成する画像生成手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。 The invention according to claim 11 transmits ultrasonic waves in a first direction, acquires first volume data in the first direction, and transmits ultrasonic waves in a plurality of directions including the first direction. By transmitting, the acquisition means for acquiring the volume data for each direction, and the data constituting each volume data acquired for each direction, the data below a predetermined threshold is relatively Threshold processing means for converting to a lower voxel value, addition means for adding the volume data in each direction subjected to the threshold processing, and combining the first volume data and the volume data after the addition An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a synthesizing unit that generates; and an image generating unit that generates three-dimensional image data based on the synthesized data.
請求項12に記載の発明は、コンピュータに、第1の送信周波数で超音波を被検体に送信させることで第1のボリュームデータを取得させ、前記第1の送信周波数よりも周波数が低い第2の送信周波数で超音波を前記被検体に送信させることで第2のボリュームデータを取得させる取得機能と、前記第1のボリュームデータと前記第2のボリュームデータを合成して合成データを生成させる合成機能と、前記合成データに基づいて3次元画像データを生成させる画像生成機能と、を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。 The invention according to claim 12 causes the computer to acquire the first volume data by transmitting an ultrasonic wave to the subject at the first transmission frequency, and the second is lower in frequency than the first transmission frequency. An acquisition function for acquiring the second volume data by transmitting an ultrasonic wave to the subject at a transmission frequency of, and a combination for generating the combined data by combining the first volume data and the second volume data A control program for an ultrasonic diagnostic apparatus, which executes a function and an image generation function for generating three-dimensional image data based on the synthesized data.
この発明によると、相対的に高い送信周波数(第1の送信周波数)の超音波でスキャンすることで、組織が見やすい3次元画像が得られ、相対的に低い送信周波数(第2の送信周波数)の超音波でスキャンすることで、穿刺針が見やすい3次元画像が得られる。そして、相対的に高い送信周波数の超音波で得られた第1のボリュームデータと、相対的に低い送信周波数の超音波で得られた第2のボリュームデータとを合成し、その合成データに基づいて3次元画像データを生成することで、組織と穿刺針との空間的な位置関係が容易に把握できる3次元画像が得られる。 According to the present invention, by scanning with ultrasonic waves having a relatively high transmission frequency (first transmission frequency), a three-dimensional image that allows easy viewing of the tissue is obtained, and a relatively low transmission frequency (second transmission frequency). By scanning with the ultrasonic wave, a three-dimensional image in which the puncture needle is easy to see is obtained. Then, the first volume data obtained with ultrasonic waves with a relatively high transmission frequency and the second volume data obtained with ultrasonic waves with a relatively low transmission frequency are synthesized, and based on the synthesized data By generating the three-dimensional image data, a three-dimensional image in which the spatial positional relationship between the tissue and the puncture needle can be easily grasped is obtained.
[第1の実施の形態]
この発明の第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成について図1を参照して説明する。図1は、この発明の第1の実施形態に係る超音波診断装置の概略的な構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、相対的に高い送信周波数(第1の送信周波数)の超音波でスキャンすることで得られた第1のボリュームデータと、相対的に低い送信周波数(第2の送信周波数)の超音波でスキャンすることで得られた第2のボリュームデータとを合成し、その合成後のボリュームデータに基づいて3次元画像データを生成する。相対的に高い送信周波数の超音波でスキャンすることで、組織が見やすい3次元画像が得られ、相対的に低い送信周波数の超音波でスキャンすることで、穿刺針が見やすい3次元画像が得られる。従って、第1のボリュームデータと第2のボリュームデータとを合成したボリュームデータに基づいて生成された3次元画像データによると、組織と穿刺針との空間的な位置関係を容易に把握することが可能となる。以下、超音波診断装置1の各部を説明する。
The ultrasonic
超音波プローブ2は、複数の超音波振動子21が所定方向(走査方向)に1列に配列された1次元超音波プローブであって、走査方向に直交する方向(揺動方向)に超音波振動子21を機械的に揺動することが可能な1次元超音波プローブである。つまり、超音波振動子21は、振り子のように運動するようになっている。超音波振動子21は、可動機構22によって機械的に揺動するようになっている。可動機構22はモータ23によって動作し、モータ23の回転速度により、その動作速度は変化する。モータ23の回転速度やその他の制御は、制御部8からの制御信号に基づいて行なわれる。なお、超音波振動子21を直線的に往復運動させてもよい。
The ultrasonic probe 2 is a one-dimensional ultrasonic probe in which a plurality of
送受信部3は送信部と受信部を備え、制御部8からの制御に基づき、各超音波振動子21に所定の遅延を与えたタイミングで送信パルスを供給する。これにより、超音波振動子21は超音波を発生して、その配列に応じた2次元の断面(走査面)を走査する。超音波振動子21から発生した超音波は被検体に照射されると、被検体内の臓器等の組織で反射し、反射信号(エコー信号)として超音波振動子21にて受信される。送受信部3は、超音波振動子21が受信した反射信号(エコー信号)を受信する。超音波の送信周波数は制御部8からの制御により変更が可能となっている。そして、送受信部3は、反射信号(エコー信号)に所定の遅延などを与えた後、信号処理部4に出力する。
The transmission /
制御部8は送受信部3に対して、2次元超音波画像1枚(1フレーム)分のスキャンが終了するたびに、超音波の送信周波数について、高い送信周波数と低い送信周波数とを交互に切り替えるように指示する。高い送信周波数は、例えば4.5[MHz]であり、低い送信周波数は、例えば2.5[MHz]である。
The control unit 8 alternately switches between a high transmission frequency and a low transmission frequency for the transmission frequency of the ultrasonic wave every time scanning of one two-dimensional ultrasonic image (one frame) is completed with respect to the transmission /
そして、送受信部3は制御部8の制御の下、2次元超音波画像1枚(1フレーム)分のスキャンが終了するたびに、高い送信周波数と低い送信周波数とを交互に切り替えて、超音波プローブ2に超音波を送信させる。第1の実施形態では、制御部8の制御の下、超音波振動子21を揺動させながら超音波を送信して、所定の3次元領域をスキャンする。つまり、送受信部3は、高い送信周波数と低い送信周波数とを2次元超音波画像1枚(1フレーム)ごとに交互に切り替えながら、超音波プローブ2に超音波を送信させて3次元領域をスキャンする。
The transmission /
送信部の具体的な構成について説明すると、送信部は、図示しないクロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路を備えている。クロック発生回路は、超音波信号の送信タイミングや送信周波数を決めるクロック信号を発生する回路である。送信遅延回路は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカスを実施する回路である。パルサ回路は、各超音波振動子に対応した個別経路(チャンネル)の数分のパルサを内蔵し、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ2の各超音波振動子21に供給するようになっている。 A specific configuration of the transmission unit will be described. The transmission unit includes a clock generation circuit, a transmission delay circuit, and a pulsar circuit (not shown). The clock generation circuit is a circuit that generates a clock signal that determines the transmission timing and transmission frequency of the ultrasonic signal. The transmission delay circuit is a circuit that performs transmission focus with a delay when transmitting ultrasonic waves. The pulsar circuit incorporates pulsars corresponding to the number of individual paths (channels) corresponding to each ultrasonic transducer, generates a drive pulse at a delayed transmission timing, and each ultrasonic transducer of the ultrasonic probe 2 21 is supplied.
また、送受信部3内の受信部は、図示しないプリアンプ回路、A/D変換回路、及び受信遅延・加算回路を備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ2の各超音波振動子から出力されるエコー信号を受信チャンネルごとに増幅する。A/D変換回路は、増幅されたエコー信号をA/D変換する。受信遅延・加算回路は、A/D変換後のエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
The reception unit in the transmission /
信号処理部4は、送受信部3から出力された信号に対して周知のBモード処理を施すことで、走査面に対応する2次元超音波画像データ(2次元Bモード画像データ)を生成し、その2次元超音波画像データを画像記憶部5に記憶する。この2次元超音波画像データには、空間内における画像の位置を示す情報が含まれている。超音波振動子21が振り子運動(揺動)を行う場合、超音波振動子21が運動の中心位置にある状態からの角度値が含まれる。また、超音波振動子21が直線的な往復運動を行う場合、超音波振動子21が運動の中心位置にある状態からの距離値が含まれる。なお、超音波プローブ2、送受信部3、及び信号処理部4が、この発明の「取得手段」に相当する。
The
画像記憶部5は、信号処理部4から出力された2次元超音波画像データを記憶する。画像記憶部5に記憶される超音波画像データの構成について図2を参照して説明する。図2は、画像記憶部に記憶される超音波画像データの構成を示す概念図である。
The
図2に示すように、画像記憶部5には、例えば、第1シリーズの2次元超音波画像データ群100と、第2シリーズの2次元超音波画像データ群200の2つのシリーズの2次元超音波画像データ群が記憶される。各シリーズの2次元超音波画像データ群は、複数の2次元超音波画像データで構成される。各シリーズの2次元超音波画像データ群に含まれる複数の2次元超音波画像データは、それぞれ別個のボリュームデータを構成することになる。
As illustrated in FIG. 2, the
第1シリーズの2次元超音波画像データ群100は、相対的に高い送信周波数の超音波で取得された複数の2次元超音波画像データで構成されている。第2シリーズの2次元超音波画像データ200は、相対的に低い送信周波数の超音波で取得された複数の2次元超音波画像データで構成されている。
The first series of two-dimensional ultrasound
第1シリーズの2次元超音波画像データ群100には、2次元超音波画像データ101、2次元超音波画像データ102、・・・、2次元超音波画像データ10Nが含まれ、これら複数の2次元超音波画像データで1つのボリュームデータを構成することになる。また、第2シリーズの2次元超音波画像データ群200には、2次元超音波画像データ201、2次元超音波画像データ202、・・・、2次元超音波画像データ20Nが含まれ、これら複数の2次元超音波画像データで1つのボリュームデータを構成することになる。
The first series of two-dimensional ultrasonic
ここで、第1シリーズの2次元超音波画像データ群100で構成されるボリュームデータを「第1のボリュームデータ」と称し、第2シリーズの2次元超音波画像データ群200で構成されるボリュームデータを「第2のボリュームデータ」と称することにする。
Here, the volume data composed of the first series of two-dimensional ultrasound
画像記憶部5は制御部8の制御の下、制御部8によって指定された2次元超音波画像データを画像生成部6に出力する。
The
なお、画像記憶部5は、2次元超音波画像データ10N、及び2次元超音波画像データ20Nまで記憶したら、先頭の2次元超音波画像データ101、及び2次元超音波画像データ201の領域を上書きして使用する。
When the
画像生成部6は、合成部61と投影部62を備えて構成されている。合成部61は、画像記憶部5から出力された2つのシリーズの2次元超音波画像データ群(ボリュームデータ)を受けると、2つのボリュームデータを合成する。投影部62は、合成後のボリュームデータに基づいて3次元画像データを生成する。投影部62は、例えば、合成後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を施すことにより、3次元画像データを生成する。そして、画像生成部6は、生成した3次元画像データを表示部71に出力する。
The
ここで、投影部62による画像生成のための条件について説明する。制御部8は、画像生成部6に対して画像生成のための条件(画像生成条件)を与える。この画像生成条件として、ボリュームレンダリングに用いられる不透明度(オパシティ)や色などが含まれる。第1の実施形態では、各シリーズの2次元超音波画像データ群(ボリュームデータ)に異なる画像形成条件を用いて3次元画像データを生成する。不透明度については、経験的に適切な値を予め記憶部(図示しない)に記憶させておき、投影部62はその不透明度を用いて3次元画像データを生成する。例えば、第1シリーズのボリュームデータに対する第1の画像形成条件(不透明度)には、がん組織などの組織の表示に適した画像形成条件(不透明度)を用い、第2シリーズのボリュームデータに対する第2の画像形成条件(不透明度)には、穿刺針の表示に適した画像形成条件(不透明度)を用いる。また、色の条件についても、各ボリュームデータに対して異なる条件を用いる。
Here, conditions for image generation by the
投影部62は、合成後のボリュームデータに対して、第1の画像形成条件と第2の画像形成条件に従ってボリュームレンダリングを施すことにより、3次元画像データを生成する。このとき、投影部62は、合成後のボリュームデータを構成するデータのうち、第1のボリュームデータのデータに対しては第1の画像形成条件を用い、第2のボリュームデータに対しては第2の画像形成条件を用いて、3次元画像データを生成する。
The
ここで、各ボリュームデータに用いられる不透明度の1例について図3を参照して説明する。図3は、ボリュームデータの輝度値(ボクセル値)に対して設定される不透明度の1例を示すグラフである。図3(a)には、第1のボリュームデータの輝度値のヒストグラム310を示し、図3(b)には、第2のボリュームデータの輝度値のヒストグラム320を示す。
Here, an example of the opacity used for each volume data will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph showing an example of the opacity set for the luminance value (voxel value) of the volume data. FIG. 3A shows a
図3(a)に示すように、第1のボリュームデータにおいては、がん組織の輝度値の範囲311と、電極針の輝度値の範囲313との差が小さい。つまり、相対的に高い送信周波数の超音波で得られた第1のボリュームデータにおいては、がん組織の輝度値と電極針の輝度値との差が小さくなるため、がん組織と電極針とを3次元画像上で区別することは困難になる。
As shown in FIG. 3A, in the first volume data, the difference between the
一方、図3(b)に示すように、第2のボリュームデータにおいては、がん組織の輝度値の範囲321と、電極針の輝度値の範囲322との差が大きくなる。つまり、相対的に低い送信周波数の超音波で得られた第2のボリュームデータにおいては、電極針の輝度値は、がん組織の輝度値よりも相対的に高くなり、電極針の輝度値とがん組織の輝度値との差が相対的に大きくなる。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, in the second volume data, the difference between the
以上のように、異なる送信周波数で超音波を送信することにより、ボリュームデータにおけるがん組織の輝度値と電極針の輝度値の差が、同一の送信周波数で超音波を送信するよりも大きくなる。このように、がん組織の輝度値と電極針の輝度値との差が相対的に大きくなるため、がん組織と電極針とを3次元画像上で区別することができる。 As described above, by transmitting ultrasonic waves at different transmission frequencies, the difference between the luminance value of the cancer tissue and the luminance value of the electrode needle in the volume data becomes larger than when transmitting ultrasonic waves at the same transmission frequency. . Thus, since the difference between the luminance value of the cancer tissue and the luminance value of the electrode needle becomes relatively large, the cancer tissue and the electrode needle can be distinguished on the three-dimensional image.
また、図3(a)に示すように、相対的に高い送信周波数の超音波で取得された第1のボリュームデータに対しては、がん組織の表示に適した第1の不透明度曲線(輝度値に対する不透明度の分布)を用いる。つまり、がん組織の輝度値の範囲311に合わせて、不透明度が高くなる第1の不透明度曲線312を用いる。また、図3(b)に示すように、相対的に低い送信周波数の超音波で取得された第2のボリュームデータに対しては、電極針の表示に適した第2の不透明度曲線(輝度値に対する不透明度の分布)を用いる。つまり、電極針の輝度値の範囲322に合わせて、不透明度が高くなる第2の不透明度曲線323を用いる。また、第2の不透明度曲線323は、第1の不透明度曲線312よりも、相対的に高い輝度値側に規定されている。なお、第1の不透明度曲線312がこの発明の「第1の不透明度関数」に相当し、第2の不透明度曲線323がこの発明の「第2の不透明度関数」に相当する。
In addition, as shown in FIG. 3 (a), a first opacity curve (suitable for displaying cancer tissue) (first volume data acquired with ultrasonic waves having a relatively high transmission frequency) is used. Opacity distribution with respect to luminance value) is used. That is, the
以上のように、異なる送信周波数の超音波を送信してボリュームデータを取得することにより、ボリュームデータにおけるがん組織の輝度値と電極針の輝度値との差が拡大するため、3次元画像上においてがん組織と電極針とを区別することが容易になる。具体的には、相対的に低い送信周波数の超音波でスキャンを行なうことで、電極針の輝度値が相対的に高くなるため、3次元画像上においてがん組織と電極針とを区別することが用意になる。これにより、穿刺針とがん組織との空間的な位置関係の把握が容易になる。 As described above, since the volume data is acquired by transmitting ultrasonic waves having different transmission frequencies, the difference between the luminance value of the cancer tissue and the luminance value of the electrode needle in the volume data is expanded. Makes it easy to distinguish between cancer tissue and electrode needles. Specifically, since the luminance value of the electrode needle becomes relatively high by scanning with ultrasonic waves of a relatively low transmission frequency, the cancer tissue and the electrode needle are distinguished on a three-dimensional image. Will be ready. This facilitates grasping the spatial positional relationship between the puncture needle and the cancer tissue.
ここで、第1の実施形態に係る超音波診断装置1で得られた3次元画像について、図4を参照して説明する。図4は、穿刺針と組織の3次元画像を示す図である。図4に示すように、がん組織400に比べて、外套針410と電極針411の輝度値が高くなるため、3次元画像上において、がん組織400と穿刺針(外套針410と電極針411)とを区別して認識することができる。これにより、がん組織と穿刺針との空間的な位置関係の把握が容易になる。また、電極針411の輝度値が相対的に高くなるため、電極針411の先端部の位置の把握が容易になる。
Here, a three-dimensional image obtained by the ultrasonic
さらに、第1のボリュームデータにはがん組織が不透明になる不透明度曲線を適用し、第2のボリュームデータには電極針が不透明になる不透明度曲線を適用することで、3次元画像上においてがん組織と穿刺針とを区別することが容易になる。 Furthermore, an opacity curve that makes the cancer tissue opaque is applied to the first volume data, and an opacity curve that makes the electrode needle opaque is applied to the second volume data. It becomes easy to distinguish the cancer tissue from the puncture needle.
また、不透明度を適宜変えることで、がん組織を半透明に表示し、穿刺針をほぼ不透明にして表示することができる。不透明度を適宜変えて、がん組織を半透明に表示することで、がん組織内に電極針が進んでいく様子を観察することができる。この様子について図5を参照して説明する。図5は、穿刺針と組織の3次元画像を示す図であり、電極針が刺入していく様子を示す図である。 In addition, by appropriately changing the opacity, the cancer tissue can be displayed semi-transparently and the puncture needle can be displayed substantially opaque. By changing the opacity as appropriate and displaying the cancer tissue translucently, it is possible to observe how the electrode needle advances into the cancer tissue. This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a three-dimensional image of the puncture needle and the tissue, and shows how the electrode needle is inserted.
時間の経過とともに、3次元画像420、3次元画像430、及び3次元画像440が取得されて表示部71に表示される、まず、外套針422から電極針423が出始めて、がん組織421内に進入し始める状態の3次元画像420が得られる。がん組織421の画像は、半透明に表示されている。そして、時間が経過すると、電極針433が更にがん組織421内に進入した状態の3次元画像430が得られる。さらに時間が経過すると、電極針443が更にがん組織421内に進入した状態の3次元画像440が得られる。このように、第1のボリュームデータに対する不透明度を適宜変更することで、がん組織を半透明にして表示することができ、電極針ががん組織内に進入していく様子を観察することができる。
As time passes, the three-
なお、画像生成部6は、ボリュームデータに対して、サーフェースレンダリングやMPR処理(Multi Plannar Reconstruction)などの画像処理を施すことにより、3次元画像データや任意断面におけるMPR画像データなどを生成してもよい。
The
また、画像生成部6は、画像データにおいて電極針の先端部を着色して表示部71に表示してもよい。これにより、画面上において、電極針の先端部の位置を容易に把握することができる。
Further, the
なお、画像生成部6の機能は、ハードウェアで実現してもよく、ソフトウェアで実現してもよい。ソフトウェアで実現する場合、画像生成部6をCPUで構成し、図示しない記憶部に記憶されている医用画像処理プログラムを実行することで、合成部61と投影部62の機能を実行する。また、制御部8をCPUで構成し、図示しない記憶部に記憶されている超音波診断装置の制御プログラムを実行することで、送受信部3に対する制御機能を実行してもよい。
Note that the function of the
また、ユーザインターフェース(UI)7は、表示部71と入力部72を備えている。表示部71はCRTや液晶ディスプレイなどのモニタで構成され、そのモニタ画面上に断層像、3次元画像又は血流情報などが表示される。
The user interface (UI) 7 includes a
入力部72は、各種ボタンが配置された操作パネルや、感圧式の液晶パネルなどで構成され、操作者からの入力を受け付ける。ここで、入力部の1例としての操作パネルについて、図6を参照して説明する。図6は、操作パネルの一部を示す上面図である。操作パネル73上の撮像ボタン77は、超音波撮像の開始と停止を指示するためのボタンである。撮像ボタン77が押下されるたびに撮像の開始と停止が交互に行われる。4Dボタン74は、連続して3次元画像データを取得し、表示するためのボタンである。4Dボタン74が押下されるたびに、3次元画像データの取得及び表示の開始と終了が交互に行われる。4Dボタン74が押下されると、超音波振動子21が揺動を開始し、終了になると超音波振動子21の揺動は停止する。3Dボタン75は、1つの3次元画像データのみを取得して表示部71に表示させるためのボタンである。3Dボタン75が押下されるたびに3次元画像データが取得され、取得後には超音波振動子21の揺動は停止する。そして、撮像が終了すると、3次元画像が表示部71に表示される。周波数自動切替ボタン76は、相対的に高い送信周波数と低い送信周波数を交互に繰り返すモードを実行するためのボタンである。周波数自動切替ボタン76が押下されるたびにそのモードの開始と終了が交互に行われる。
The
(動作)
次に、この発明の第1の実施形態に係る超音断装置による一連の動作について図7を参照して説明する。図7は、この発明の第1の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。第1の実施形態では、展開型の穿刺針を用いる場合について説明する。
(Operation)
Next, a series of operations by the supersonic cutting device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a series of operations by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, a case where an unfolded puncture needle is used will be described.
(ステップS01)
まず、超音波撮像を行いながら穿刺針を被検体に刺入し、がん組織の手前まで進める。この過程でこの実施形態に係る処理を行うことが可能であるが、ここでは、それ以降でその処理を行う場合について説明する。
(Step S01)
First, a puncture needle is inserted into a subject while performing ultrasonic imaging, and is advanced to the front of cancer tissue. In this process, the process according to this embodiment can be performed. Here, a case where the process is performed after that will be described.
(ステップS02)
次に、図6に示す操作パネル73の撮像ボタン77がON(開始)になっている状態で、操作者は、周波数自動切替ボタン76と4Dボタン74を押下して、両方ともON状態にする。
(Step S02)
Next, in a state where the
そして、表示部71に連続的に表示される3次元画像を見ながら、外套針から電極針を展開させていき、電極針をがん組織の中へと刺入させる。この間における超音波診断装置1の動作は以下のようになる。
Then, while viewing the three-dimensional image continuously displayed on the
(ステップS03)
操作パネル73の4Dボタン74がON状態になると、制御部8は4Dボタン74の押下信号を受けて、超音波によるスキャンを開始する。つまり、制御部8の制御の下、超音波プローブ2のモータ23が駆動することで超音波振動子21が往復の揺動運動を開始する。そして、周波数自動切替ボタン76がON状態になっているため、制御部8は送受信部3に対して、2次元超音波画像1枚(1フレーム)分のスキャンが終了するたびに、超音波の送信周波数について、高い送信周波数と低い送信周波数とを交互に切り替えるように指示する。これにより、送受信部3は、2次元超音波画像1枚(1フレーム)分のスキャンが終了するたびに、高い送信周波数と低い送信周波数とを交互に切り替えて、超音波プローブ2に超音波を送信させる。
(Step S03)
When the
(ステップS04)
そして、送受信部3は、受信した信号を信号処理部4に出力する。信号処理部4は、送受信部3から出力された信号に対してBモード処理を施すことにより、2次元超音波画像データ(Bモード画像データ)を生成する。そして、信号処理部4は、2次元超音波画像データを画像記憶部5に記憶していく。
(Step S04)
Then, the transmission /
超音波振動子21を揺動させながら所定の3次元空間をスキャンすることで、画像記憶部5には、図2に示すように、相対的に高い送信周波数の超音波で取得された第1シリーズの2次元超音波画像データ群100(第1のボリュームデータ)と、相対的に低い送信周波数の超音波で取得された第2シリーズの2次元超音波画像データ群200(第2のボリュームデータ)が記憶される。
By scanning a predetermined three-dimensional space while oscillating the
ここで、2次元超音波画像データを取得する順番について図8を参照して説明する。図8は、ボリュームデータとそれを構成する2次元超音波画像データを説明するための図である。 Here, the order of acquiring the two-dimensional ultrasonic image data will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining the volume data and the two-dimensional ultrasonic image data constituting the volume data.
第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、図8に示すように、超音波振動子21を揺動させながら、1フレームごとに、高い送信周波数と低い送信周波数とを交互に繰り返しながら超音波を送信して所定の3次元領域をスキャンする。具体的には、超音波診断装置1は、高い送信周波数の超音波で2次元超音波画像データ101を取得し、次に、低い送信周波数の超音波で2次元画像データ201を取得し、次に、高い送信周波数の超音波で2次元画像データ201を取得し、以後、高い送信周波数と低い送信周波数とを交互に繰り返しながら3次元の領域をスキャンする。
As shown in FIG. 8, the ultrasonic
そして、相対的に高い送信周波数で得られた2次元超音波画像データ群によって第1のボリュームデータを構成し、相対的に低い送信周波数で得られた2次元超音波画像データ群によって第2のボリュームデータを構成する。例えば、1つのボリュームデータを構成するためにM枚の2次元超音波画像データが必要である場合、(M+1)枚目の2次元超音波画像データは、2番目のボリュームデータの先頭のデータになる。 Then, the first volume data is constituted by the two-dimensional ultrasonic image data group obtained at a relatively high transmission frequency, and the second volume data is obtained by the two-dimensional ultrasonic image data group obtained at a relatively low transmission frequency. Configure volume data. For example, when M pieces of two-dimensional ultrasound image data are necessary to form one volume data, the (M + 1) -th piece of two-dimensional ultrasound image data is the first data of the second volume data. Become.
(ステップS05)
第1シリーズの2次元超音波画像データ群100(第1のボリュームデータ)、及び、第2シリーズの2次元超音波画像データ群200(第2のボリュームデータ)の取得が終了すると、制御部8は、それらのボリュームデータを画像生成部6に出力するよう画像記憶部5に指示する。さらに、制御部8は、画像生成条件を画像生成部6に与える。
(Step S05)
When the acquisition of the first series of two-dimensional ultrasound image data group 100 (first volume data) and the second series of two-dimensional ultrasound image data group 200 (second volume data) is completed, the controller 8 Instructs the
(ステップS06)
画像生成部6の合成部61は、画像記憶部5から第1のボリュームデータと第2のボリュームデータを受けると、第1のボリュームデータと第2のボリュームデータを合成する。そして、投影部62は、合成後のボリュームデータに対して、制御部8から受けた画像生成条件に従ってボリュームレンダリングを施すことにより、3次元画像データを生成する(投影部62)。そして、画像生成部6は、3次元画像データを表示部71に出力する。
(Step S06)
When the
第1のボリュームデータと第2のボリュームデータとでは、異なる画像生成条件を用いて3次元画像データを生成する。例えば、図3(a)に示すように、第1のボリュームデータに対しては、がん組織の輝度値の範囲311に合わせて、不透明度が高くなる不透明度曲線312を用いる。また、図3(b)に示すように、第2のボリュームデータに対しては、電極針の輝度値の範囲322に合わせて、不透明度が高くなる不透明度曲線323を用いる。
For the first volume data and the second volume data, three-dimensional image data is generated using different image generation conditions. For example, as shown in FIG. 3A, for the first volume data, an
(ステップS07)
表示部71は、画像生成部6から3次元画像データを受けると、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示する。
(Step S07)
When the
以上のように、相対的に低い送信周波数の超音波でスキャンすることで、電極針の輝度値が相対的に高くなるため、3次元画像上においてがん組織と電極針とを区別することが容易になり、電極針とがん組織との空間的な位置関係の把握が容易になる。また、異なる送信周波数の超音波で得られた第1のボリュームデータと第2のボリュームデータとで、異なる不透明度曲線に従ってボリュームレンダリングを行うことにより、3次元画像上においてがん組織と電極針とを区別することが容易になり、電極針とがん組織との空間的な位置関係の把握が容易になる。 As described above, since the luminance value of the electrode needle becomes relatively high by scanning with an ultrasonic wave having a relatively low transmission frequency, it is possible to distinguish the cancer tissue from the electrode needle on the three-dimensional image. This makes it easier to grasp the spatial positional relationship between the electrode needle and the cancer tissue. In addition, by performing volume rendering according to different opacity curves with the first volume data and the second volume data obtained by ultrasonic waves having different transmission frequencies, the cancer tissue and the electrode needle are displayed on the three-dimensional image. And the spatial positional relationship between the electrode needle and the cancer tissue can be easily grasped.
なお、上記の処理を行っている間にも、撮像は繰り返して行われ、画像記憶部5には2次元超音波画像データが記憶され続けている。そして、2番目のボリュームデータが得られると、上記ステップS05からステップS07の処理を実行することで、表示部71に3次元画像を表示する。以後、ステップS03からステップS07の処理を繰り返して実行していく。
Note that imaging is repeatedly performed during the above processing, and the two-dimensional ultrasonic image data is continuously stored in the
そして、術者は、表示部71に表示されている3次元画像を観察して、電極針が意図した位置に達したと判断した場合に、入力部72の操作パネル73の3Dボタン75を押下する。制御部8は、3Dボタン75の押下信号を受けると、1フレームごとに超音波の送信周波数を変えて撮像を行い、1組のボリュームデータを取得したら撮像を自動的に停止する。この場合、可動機構22は制御部8の制御の下、超音波振動子21を比較的ゆっくり揺動させて、より多数の2次元超音波画像データを取得させる。これにより、空間分解能が高いボリュームデータが得られる。撮像が停止すると、画像生成部6はそのボリュームデータに基づいて3次元画像データを生成する。表示部71にはその3次元画像データに基づく3次元画像が表示される。術者はその3次元画像を観察して、がん組織と穿刺針との空間的な位置関係を確認する。ラジオ波焼灼療法では、特に、電極針の先端部の位置とがん組織との位置関係が重要であるため、空間分解能が高い3次元画像でその位置関係を確認する。位置を確認した後、焼灼治療を開始する。
When the operator observes the three-dimensional image displayed on the
(変形例1)
次に、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の変形例1について、図9を参照して説明する。図9は、変形例1に係る超音波診断装置によって取得されたボリュームデータと、それを構成する2次元超音波画像データを説明するための図である。
(Modification 1)
Next,
上記第1の実施形態においては、図8に示すように、1フレームごとに超音波の送信周波数を切り替えてスキャンを行なったが、1つのボリュームデータを取得するごとに送信周波数を切り替えてもよい。つまり、送受信部3は制御部8の制御の下、1つのボリュームデータを構成する複数の2次元超音波画像データの撮像のために、相対的に高い送信周波数で超音波を超音波プローブ2に送信させる。さらに、送受信部3は制御部8の制御の下、別の1つのボリュームデータを構成する複数の2次元超音波画像データを撮像するために、相対的に低い送信周波数で超音波を超音波プローブ2に送信させる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 8, scanning is performed by switching the ultrasonic transmission frequency for each frame, but the transmission frequency may be switched every time one volume data is acquired. . That is, the transmission /
例えば、図9に示すように、まず、送受信部3は制御部8の制御の下、相対的に高い送信周波数の超音波を超音波プローブ2に送信させて、所定の3次元領域をスキャンし、2次元超音波画像データ101、2次元超音波画像データ102、・・・、2次元超音波画像データ10Mで構成される2次元超音波画像データ群100を取得する。次に、送受信部3は制御部8の制御の下、相対的に低い送信周波数の超音波を超音波プローブ2に送信させて、所定の3次元空間をスキャンし、2次元超音波画像データ201、2次元超音波画像データ202、・・・、2次元超音波画像データ20Mで構成される2次元超音波画像データ群200を取得する。
For example, as shown in FIG. 9, first, the transmission /
そして、画像生成部6は、2次元超音波画像データ群100(第1のボリュームデータ)と、2次元超音波画像データ群200(第2のボリュームデータ)とを合成し、合成後のボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことにより、3次元画像データを生成する。このとき、画像生成部6は、第1の実施形態と同様に、第1のボリュームデータと第2のボリュームデータとで、異なる画像形成条件(不透明度や色)を用いて3次元画像データを生成する。
Then, the
以上のように、1つのボリュームデータを取得するごとに超音波の送信周波数を切り替えてスキャンを行なっても、第1の実施形態と同じ効果を奏することができる。また、1秒あたり10個〜20個のボリュームデータを取得することができるため、ボリュームデータごとに送信周波数を変えても、リアルタイム性に大きな影響を与えることはない。 As described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained even when scanning is performed by switching the transmission frequency of the ultrasonic wave every time one volume data is acquired. In addition, since 10 to 20 volume data can be acquired per second, even if the transmission frequency is changed for each volume data, the real time property is not greatly affected.
なお、この変形例1では、相対的に高い送信周波数の超音波を送信して1つのボリュームデータを取得し、その後、相対的に低い送信周波数の超音波を送信して別のボリュームデータを取得しているが、低い送信周波数の超音波を送信して1つのボリュームデータを取得し、その後、高い送信周波数の超音波を送信して別のボリュームデータを取得してもよい。 In the first modification, one volume data is acquired by transmitting an ultrasonic wave having a relatively high transmission frequency, and then another volume data is acquired by transmitting an ultrasonic wave having a relatively low transmission frequency. However, one volume data may be acquired by transmitting an ultrasonic wave having a low transmission frequency, and then another volume data may be acquired by transmitting an ultrasonic wave having a high transmission frequency.
(変形例2)
次に、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の変形例2について説明する。上記第1の実施形態では、超音波振動子21が機械的に揺動する1次元超音波プローブを用いたが、変形例2では2次元超音波プローブを用いる。この2次元超音波プローブは、複数の超音波振動子がマトリックス(格子)状に配置され、スキャンすることによって3次元的に超音波を送受信し、プローブ表面から放射状に広がる形状の3次元データをエコー信号として受信する。
(Modification 2)
Next, Modification 2 of the ultrasonic
このように、2次元超音波プローブを用いることで、ボリュームデータごとに超音波の送信周波数を変えてスキャンを行なう。つまり、送受信部3は制御部8の制御の下、1つのボリュームデータを取得するために、相対的に高い送信周波数で超音波を超音波プローブ2に送信させる。さらに、送受信部3は制御部8の制御の下、別の1つのボリュームデータを取得するために、相対的に低い送信周波数で超音波を超音波プローブ2に送信させる。
In this way, by using a two-dimensional ultrasonic probe, scanning is performed by changing the ultrasonic transmission frequency for each volume data. That is, the transmission /
そして、画像生成部6は、相対的に高い送信周波数の超音波で取得された第1のボリュームデータと、相対的に低い送信周波数の超音波で取得された第2のボリュームデータとを合成し、合成後のボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことにより、3次元画像データを生成する。このとき、画像生成部6は、第1の実施形態と同様に、第1のボリュームデータと第2のボリュームデータとで、異なる画像生成条件(不透明度や色)を用いて3次元画像データを生成する。
Then, the
以上のように、超音波プローブ2に2次元超音波プローブを用い、ボリュームごとに超音波の送信周波数を切り替えてスキャンを行なっても、第1の実施形態と同じ効果を奏することができる。 As described above, even when a two-dimensional ultrasonic probe is used as the ultrasonic probe 2 and scanning is performed while switching the transmission frequency of the ultrasonic wave for each volume, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
(変形例3)
次に、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の変形例3について説明する。上記第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、第1のボリュームデータと第2のボリュームデータとを合成し、合成後のボリュームデータに対して所定の不透明度曲線に従ったボリュームレンダリングを施すことにより3次元画像データを生成した。これに対して、変形例3では、組織の観察に適した画像に断層像などを用いる。例えば、変形例3に係る超音波診断装置は、第1のボリュームデータに対してMPR処理を施すことにより、任意断面のMPR画像データを生成する。これにより、組織の観察に適した画像はMPR画像が得られる。一方、第2のボリュームデータに対しては、上記第1の実施形態と同様に、電極針の輝度の範囲に適した不透明度曲線に従ってボリュームレンダリングを施すことで、3次元画像データを生成する。
(Modification 3)
Next,
従って、変形例3では、組織の観察に適した画像は断層像として表示され、電極針の観察に適した画像は3次元画像として表示されることになる。この場合であっても、第2のボリュームデータは相対的に低い送信周波数の超音波で取得されているため、電極針の輝度値が相対的に高くなり、3次元画像において電極針が見やすくなるという効果がある。
Therefore, in
[第2の実施の形態]
この発明の第2の実施形態に係る超音波診断装置の構成について、図10及び図11を参照して説明する。図10は、この発明の第2の実施形態に係る超音波診断装置の概略的な構成を示すブロック図である。図11は、第2の実施形態に係る超音波診断装置に設置された画像処理部の構成を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
A configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing unit installed in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment.
第2の実施形態に係る超音波診断装置1Aは、第1の方向に超音波を送信することで第1のボリュームデータを取得し、その第1の方向を含む複数の方向に超音波を偏向させることで、個々の方向ごとにボリュームデータを取得する。そして、各方向で取得されたボリュームデータから電極針に相当するデータを抽出し、それらを加算する。第1のボリュームデータと加算後のデータとを合成し、その合成後のボリュームデータに基づいて3次元画像データを生成する。超音波を偏向させることで、特に展開型の穿刺針を構成する各電極針に対して、ほぼ垂直方向から超音波を照射することができる。これにより、電極針の輝度値が高くなるため、電極針が見やすい画像が得られる。また、第1のボリュームデータに基づく3次元画像には組織の画像が含まれるため、合成後のボリュームデータに基づく3次元画像によると、組織と穿刺針との空間的な位置関係を容易に把握することが可能となる。以下、第2の実施形態に係る超音波診断装置1Aの構成を説明する。
The ultrasonic
第2の実施形態に係る超音波診断装置1Aは、送受信部3Aと画像処理部9に特徴がある。また、超音波プローブ2Aには2次元超音波プローブを用いている。送受信部3A及び画像処理部9以外の構成は、第1の実施形態に係る超音波診断装置1と同じ構成であるため、ここでは、主に送受信部3Aと画像処理部9の構成と機能について説明する。
The ultrasonic
送受信部3Aは、偏向制御部31とパラメータ記憶部32を備えている。パラメータ記憶部32には、超音波ビームの進行方向に相当する偏向パラメータ(偏向角度)が予め記憶されている。パラメータ記憶部32には、複数の偏向パラメータ(偏向角度)が記憶されている。ここでは、3つの偏向パラメータ(偏向角度)がパラメータ記憶部32に記憶されているものとする。なお、複数の偏向パラメータ(偏向角度)のうち、1つの偏向パラメータは超音波ビームを偏向させない角度(基準角度)を示すパラメータである。例えば、超音波プローブ2の直下の方向を示す角度を、偏向がない角度(基準角度)とする。
The transmission / reception unit 3A includes a
偏向制御部31は、パラメータ記憶部32に記憶されている偏向パラメータを取り出し、その偏向パラメータに従って超音波ビームを偏向させる。
The
ところで、図15に示すように、展開型の穿刺針600は複数の電極針602を備えており、各電極針602は異なる方向に湾曲している。そのため、特定の方向に超音波ビームを偏向させると、電極針602のある部分においては超音波の反射強度が高くなるが、その他の部分においては反射強度が低くなってしまう問題がある。反射強度が高い部分では、3次元画像において電極針は見やすくなるが、反射強度が低い部分では、電極針は見え難くなってしまう。
By the way, as shown in FIG. 15, the
これに対して、第2の実施形態に係る超音波診断装置1Aは、互いに異なる複数の方向に超音波ビームを偏向させて所定の3次元領域をスキャンしているため、それぞれ異なる方向に湾曲している電極針602に対して、ほぼ垂直方向から超音波ビームを照射することができる。これにより、3次元画像において、複数本の電極針602全体をより見やすくすることができる。
On the other hand, since the ultrasonic
ここで、超音波ビームの偏向方向について図12を参照して説明する。図12は、超音波ビームの偏向方向を説明するための模式図である。例えば、偏向制御部31は、3次元の領域500、領域501、及び領域502に超音波ビームを偏向させる。領域500は、超音波ビームを偏向させない角度(基準角度)に対応する3次元の領域である。領域500は、例えば、超音波プローブ2Aの直下にある領域であり、超音波ビームを偏向させない場合にスキャンされる3次元の領域である。パラメータ記憶部32には、領域500、領域501、及び領域502の方向を示す偏向パラメータ(偏向角度)が予め記憶されている。そして、偏向制御部31は、パラメータ記憶部32に記憶されている偏向パラメータ(偏向角度)に従って、領域500、領域501、及び領域502に超音波ビームを偏向させる。ここで、領域500の方向を示す偏向パラメータを、第1の偏向パラメータ(第1の偏向角度)とし、領域501の方向を示す偏向パラメータを、第2の偏向パラメータ(第2の偏向角度)とし、領域502の方向を示す偏向パラメータを、第3の偏向パラメータ(第3の偏向角度)とする。
Here, the deflection direction of the ultrasonic beam will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic diagram for explaining the deflection direction of the ultrasonic beam. For example, the
画像処理部9は、各偏向方向に超音波を偏向させることで取得されたボリュームデータを信号処理部4から受けると、各ボリュームデータから穿刺針に相当するデータを抽出し、抽出したデータを加算する。そして、画像処理部9は、加算後のボリュームデータを画像記憶部5に出力する。ここで、画像処理部9の構成について図11を参照して説明する。画像処理部9は、閾値処理部91、処理結果記憶部92、及び加算部93を備えている。
When the image processing unit 9 receives volume data acquired by deflecting ultrasonic waves in each deflection direction from the
閾値処理部91は、信号処理部4から入力されたボリュームデータに対して閾値処理を行う。閾値処理部91は、例えば、ボリュームデータのうち、予め設定された閾値以下の輝度値(ボクセル値)を予め設定された最小値に置き換える。閾値は、電極針からの超音波の反射に対応する輝度値よりも小さい値としておく。また、最小値は、電極針からの超音波の反射に対応する輝度値よりも十分に小さい値とする。なお、この最小値がこの発明の「相対的に低い値」に相当する。
The
この閾値処理によって、閾値以下の輝度値が最小値に置換されるため、閾値処理後の第2のボリュームデータには電極針に相当する部分が残されることになる。これにより、第2のボリュームデータから電極針に相当するデータが抽出されたことになる。 As a result of this threshold value processing, the luminance value below the threshold value is replaced with the minimum value, so that a portion corresponding to the electrode needle is left in the second volume data after the threshold value processing. As a result, data corresponding to the electrode needle is extracted from the second volume data.
閾値処理部91は、各偏向角度で取得されたボリュームデータに対して閾値処理を行う。図12に示す例では、閾値処理部91は、領域500のボリュームデータ、領域501のボリュームデータ、及び領域502のボリュームデータに対して閾値処理を行う。そして、閾値処理部91は、閾値処理後の各ボリュームデータを処理結果記憶部92に出力する。これにより、電極針に相当する部分以外の輝度値が最小値に置換されたボリュームデータが処理結果記憶部92に記憶されたことになる。図12に示す例では、領域500、領域501、及び領域502のボリュームデータが取得されるため、処理結果記憶部92には、各領域についての閾値処理後のボリュームデータが記憶される。
The
加算部93は、処理結果記憶部92に記憶されている閾値処理後の複数のボリュームデータを加算する。加算部93は、例えば、超音波ビームを偏向させない領域と空間的に重複する領域に含まれるボリュームデータを加算する。また、加算部93は、複数のボリュームデータにおいて、空間的に重複する領域に含まれるボリュームデータを加算してもよい。
The adding
加算する領域の具体例について図12を参照して説明する。例えば、加算部93は、閾値処理後の各ボリュームデータのうち、超音波ビームを偏向させないでスキャンする領域500と重複する領域に含まれるデータを加算する。つまり、加算部93は、第1のボリュームデータと空間的に重複する領域に含まれるデータ同士を加算する。図12に示す例では、加算部93は、領域500のボリュームデータと、領域501のボリュームデータのうち領域500と重複する領域に含まれるボリュームデータと、領域502のボリュームデータのうち領域500と重複する領域に含まれるボリュームデータとを加算する。
A specific example of the area to be added will be described with reference to FIG. For example, the adding
また、加算部93は、領域500、領域501、及び領域502が空間的に重複する領域503に含まれるデータを加算してもよい。つまり、加算部93は、領域500のボリュームデータのうち、他の領域と重複する領域503に含まれるボリュームデータと、領域501のボリュームデータのうち、他の領域と重複する領域503に含まれるボリュームデータと、領域502のボリュームデータのうち、他の領域と重複する領域503に含まれるボリュームデータとを加算してもよい。
Further, the adding
図12に示す例では、加算部93は、3つの領域が重複する領域に含まれるボリュームデータを加算したが、少なくとも2つの領域が重複する領域に含まれるボリュームデータを加算してもよい。例えば、加算部93は、領域500と領域501については、互いに重複する領域に含まれるボリュームデータを加算し、領域500と領域502についても、互いに重複する領域に含まれるボリュームデータを加算してもよい。
In the example illustrated in FIG. 12, the adding
また、制御部8からの指示に従って、画像処理部9は閾値処理を行わない場合もある。この場合、画像処理部9は信号処理部4からボリュームデータを受けると、そのまま、そのボリュームデータを画像記憶部5に出力する。例えば、画像処理部9は、第1のボリュームデータに対しては閾値処理を行わずに、第1のボリュームデータを画像記憶部5に出力する。
Further, the image processing unit 9 may not perform threshold processing in accordance with an instruction from the control unit 8. In this case, when receiving the volume data from the
(動作)
次に、この発明の第2の実施形態に係る超音波診断装置1Aによる一連の動作について図13を参照して説明する。図13は、この発明の第2の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。
(Operation)
Next, a series of operations by the ultrasonic
(ステップS20)
まず、送受信部3Aは制御部8の制御の下、所定の送信周波数の超音波を超音波プローブ2Aに送信させ、超音波を偏向させない領域500をスキャンする。このスキャンによって、領域500のボリュームデータが取得される。画像処理部9は制御部8の制御の下、このボリュームデータに対して閾値処理を行わずに、画像記憶部5に出力する。領域500をスキャンすることで得られたボリュームデータを、「第1のボリュームデータ」と称することにする。
(Step S20)
First, under the control of the control unit 8, the transmission / reception unit 3A transmits an ultrasonic wave having a predetermined transmission frequency to the
(ステップS21)
次に、送受信部3Aの偏向制御部31は、パラメータ記憶部32から第1の偏向パラメータ(第1の偏向角度)を取り出し、この第1の偏向パラメータに従って超音波を偏向させ、領域500をスキャンする。このスキャンによって領域500のボリュームデータが取得され、画像処理部9に出力される。
(Step S21)
Next, the
さらに、偏向制御部31は、パラメータ記憶部32から第2の偏向パラメータ(第2の偏向角度)を取り出し、この第2の偏向パラメータに従って超音波を偏向させ、領域501をスキャンする。このスキャンによって領域501のボリュームデータが取得され、画像処理部9に出力される。
Further, the
さらに、偏向制御部31は、パラメータ記憶部32にから第3の偏向パラメータ(第3の偏向角度)を取り出し、この第3の偏向パラメータに従って超音波を偏向させ、領域502をスキャンする。このスキャンによって領域502のボリュームデータが取得され、画像処理部9に出力される。
Further, the
(ステップS22)
画像処理部9の閾値処理部91は、ステップS21にて取得された各領域のボリュームデータを受けると、それぞれのボリュームデータに対して閾値処理を行う。これにより、各ボリュームデータのうち、閾値以下の輝度値(電極針に相当する部分以外の輝度値)が最小値に置換されたボリュームデータが得られる。そして、閾値処理後のボリュームデータは処理結果記憶部92に記憶される。この実施形態では、閾値処理部91は、領域500、領域501、及び領域502のボリュームデータに対して閾値処理を施し、閾値処理後のボリュームデータを処理結果記憶部92に出力する。これにより、処理結果記憶部92には3つのボリュームデータが記憶されることになる。
(Step S22)
When the threshold
(ステップS23)
画像処理部9の加算部93は制御部8の指示により、処理結果記憶部92に記憶されている閾値処理後の複数のボリュームデータを読み出して加算する。例えば、加算部93は、超音波ビームを偏向させないでスキャンする領域500と重複する領域に含まれるボリュームデータを加算する。また、加算部93は、閾値処理後の各ボリュームデータのうち、領域500、領域501、及び領域502に重複する領域503に含まれるボリュームデータを加算してもよい。画像処理部9は、加算後のボリュームデータを画像記憶部5に出力する。
(Step S23)
The
(ステップS24)
画像生成部6の合成部61は、画像記憶部5から第1のボリュームデータと、画像処理部9にて加算処理されたボリュームデータとを受けて合成し、合成後のボリュームデータを投影部62に出力する。
(Step S24)
The synthesizing
(ステップS25)
投影部62は、合成後のボリュームデータに対して所定の画像生成条件(不透明度や色)に従ってボリュームレンダリングを施すことにより、3次元画像データを生成する。そして、投影部62は3次元画像データを表示部71に出力する。
(Step S25)
The
(ステップS26)
表示部71は画像生成部6から3次元画像データを受けると、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示する。
(Step S26)
When receiving the three-dimensional image data from the
以上のように、複数方向に超音波を偏向させることで、複数の電極針に対してほぼ垂直方向から超音波を照射することができるため、3次元画像において、電極針の輝度値を高くすることができる。これにより、電極針が見やすい3次元画像が得られる。また、ボリュームデータに対して閾値処理を施すことで、ボリュームデータから電極針に相当するボリュームデータを抽出することができる。そして、閾値処理後のボリュームデータと、第1のボリュームデータとを合成したボリュームデータに基づく3次元画像によると、組織と穿刺針との空間的な位置関係を容易に把握することが可能となる。 As described above, by deflecting ultrasonic waves in a plurality of directions, it is possible to irradiate a plurality of electrode needles from a substantially vertical direction, so that the luminance value of the electrode needles is increased in a three-dimensional image. be able to. Thereby, a three-dimensional image in which the electrode needle can be easily seen is obtained. Further, by performing threshold processing on the volume data, the volume data corresponding to the electrode needles can be extracted from the volume data. Then, according to the three-dimensional image based on the volume data obtained by synthesizing the volume data after the threshold processing and the first volume data, it is possible to easily grasp the spatial positional relationship between the tissue and the puncture needle. .
(変形例4)
次に、第2の実施形態に係る超音波診断装置1Aの変形例4について説明する。上記第2の実施形態では、超音波の送信周波数を切り替えなかったが、変形例4では、上記第1の実施形態と同様に、超音波の送信周波数を切り替える。つまり、送受信部3Aは、第1の実施形態に係る送受信部3と同様に、ボリュームごとに超音波の送信周波数を切り替えて超音波を超音波プローブ2Aに送信させる。以下、変形例4に係る超音波診断装置による一連の動作について、図14を参照して説明する。
(Modification 4)
Next,
(ステップS30)
まず、送受信部3Aは制御部8の制御の下、相対的に高い送信周波数の超音波を超音波プローブ2Aに送信させ、超音波を偏向させない領域500をスキャンする。このスキャンによって、領域500のボリュームデータが取得される。画像処理部9は制御部8の制御の下、このボリュームデータに対して閾値処理を行わずに、画像記憶部5に出力する。領域500をスキャンすることで得られたボリュームデータを、「第1のボリュームデータ」と称することにする。
(Step S30)
First, under the control of the control unit 8, the transmission /
(ステップS31)
次に、送受信部3Aは制御部8の制御の下、相対的に低い送信周波数の超音波を超音波プローブ2Aに送信させる。さらに、送受信部3Aの偏向制御部31は、パラメータ記憶部32から第1の偏向パラメータ(第1の偏向角度)を取り出し、この第1の偏向パラメータに従って超音波を偏向させ、領域500をスキャンする。つまり、送受信部3Aは、相対的に低い送信周波数の超音波で領域500をスキャンする。このスキャンによって、領域500のボリュームデータが取得され、画像処理部9に出力される。
(Step S31)
Next, the transmitter /
さらに、偏向制御部31は、パラメータ記憶部32から第2の偏向パラメータ(第2の偏向角度)を取り出し、この第2の偏向パラメータに従って超音波を偏向させ、領域501をスキャンする。つまり、送受信部3Aは、相対的に低い送信周波数の超音波で領域501をスキャンする。このスキャンによって、領域501のボリュームデータが取得され、画像処理部9に出力される。
Further, the
さらに、偏向制御部31は、パラメータ記憶部32から第3の偏向パラメータ(第3の偏向角度)を取り出し、この第3の偏向パラメータに従って超音波を偏向させ、領域502をスキャンする。つまり、送受信部3Aは、相対的に低い送信周波数の超音波で領域502をスキャンする。このスキャンによって、領域502のボリュームデータが取得され、画像処理部9に出力される。
Further, the
(ステップS32)
画像処理部9の閾値処理部91は、ステップS31にて取得された各領域のボリュームデータを受けると、それぞれのボリュームデータに対して閾値処理を行う。そして、閾値処理後のボリュームデータは処理結果記憶部92に記憶される。この時点で、処理結果記憶部92には、3つのボリュームデータが記憶されていることになる。これら3つのボリュームデータは、相対的に低い送信周波数で取得されたデータである。
(Step S32)
When the threshold
(ステップS33)
画像処理部9の加算部93は制御部8の指示により、処理結果記憶部92に記憶されている閾値処理後の複数のボリュームデータを読み出して加算する。例えば、加算部93は、領域500と重複する領域に含まれるボリュームデータを加算する。また、加算部93は、各領域に重複する領域503に含まれるボリュームデータを加算してもよい。そして、画像処理部9は、加算後のボリュームデータを画像記憶部5に出力する。
(Step S33)
The
(ステップS34)
画像生成部6の合成部61は、画像記憶部5から第1のボリュームデータと、画像処理部9にて加算処理されたボリュームデータとを受けて合成し、合成後のボリュームデータを投影部62に出力する。
(Step S34)
The synthesizing
(ステップS35)
投影部62は、合成後のボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことにより、3次元画像データを生成する。このとき、上記第1の実施形態と同様に、第1のボリュームデータに対しては、がん組織などの組織の表示に適した不透明度曲線を適用し、加算処理されたボリュームデータに対しては、電極針の表示に適した不透明度曲線を適用する。例えば、第1のボリュームデータに対しては、図3(a)に示す第1の不透明度曲線312を用い、閾値処理と加算処理が施されたボリュームデータに対しては、図3(b)に示す第2の不透明度曲線323を用いて、3次元画像データを生成する。これにより、3次元画像上においてがん組織と電極針とを区別することが容易になり、電極針とがん組織との空間的な位置関係の把握が容易になる。
(Step S35)
The
(ステップS36)
表示部71は画像生成部6から3次元画像データを受けると、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示する。
(Step S36)
When receiving the three-dimensional image data from the
変形例4に係る超音波診断装置によると、上記第2の実施形態に係る超音波診断装置の作用及び効果に加え、超音波の送信周波数を切り替えているため、電極針の輝度値が相対的に高くなり、3次元画像において電極針が更に見やすくなる。その結果、3次元画像において、がん組織と電極針との空間的な位置関係の把握が容易になる。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the modified example 4, in addition to the operation and effect of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment, since the ultrasonic transmission frequency is switched, the luminance value of the electrode needle is relatively And the electrode needles are easier to see in the three-dimensional image. As a result, in the three-dimensional image, it becomes easy to grasp the spatial positional relationship between the cancer tissue and the electrode needle.
なお、第2の実施形態及び変形例4では、超音波プローブ2Aに2次元超音波プローブを用いたが、機械式の1次元超音波プローブを用いて3次元の領域をスキャンするようにしてもよい。
In the second embodiment and the fourth modification, a two-dimensional ultrasonic probe is used as the
1、1A 超音波診断装置
2、2A 超音波プローブ
3、3A 送受信部
4 信号処理部
5 画像記憶部
6 画像生成部
7 ユーザインターフェース(UI)
8 制御部
9 画像処理部
31 偏向制御部
32 パラメータ記憶部
61 合成部
62 投影部
91 閾値処理部
92 処理結果記憶部
93 加算部
DESCRIPTION OF
8 Control Unit 9
Claims (12)
前記第1のボリュームデータと前記第2のボリュームデータを合成して合成データを生成する合成手段と、
前記合成データに基づいて3次元画像データを生成する画像生成手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 The first volume data is acquired by transmitting an ultrasonic wave to the subject at a first transmission frequency, and the ultrasonic wave is transmitted to the subject at a second transmission frequency that is lower than the first transmission frequency. Obtaining means for obtaining the second volume data,
Combining means for combining the first volume data and the second volume data to generate combined data;
Image generating means for generating three-dimensional image data based on the synthesized data;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記画像生成手段は、前記第1の不透明度関数と前記第2の不透明度関数に従って、前記合成データに対してボリュームレンダリングを施すことにより前記3次元画像データを生成することを特徴とする請求項5に記載の超音波診断装置。 The first image generation condition includes a first opacity function, and the second image generation condition includes a second opacity function different from the first opacity function;
The image generation means generates the three-dimensional image data by performing volume rendering on the composite data according to the first opacity function and the second opacity function. 5. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 5.
前記取得手段は、第1の方向に前記第1の送信周波数で超音波を送信することで第1のボリュームデータを取得し、前記第1の方向を含む複数の方向に前記第2の送信周波数で超音波を送信することで個々の方向ごとにボリュームデータを取得し、
前記閾値処理手段は、前記個々の方向ごとに取得された各ボリュームデータを構成するデータであって、所定の閾値以下となるデータを相対的に低いボクセル値に変換し、
前記加算手段は、前記閾値処理が施された各方向におけるボリュームデータを加算し、
前記合成手段は、
前記第1のボリュームデータと前記加算後のボリュームデータを合成して前記合成データを生成することを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 A threshold processing means and an adding means;
The acquisition means acquires first volume data by transmitting an ultrasonic wave at the first transmission frequency in a first direction, and the second transmission frequency in a plurality of directions including the first direction. To obtain volume data for each direction by transmitting ultrasound
The threshold processing means is data constituting each volume data acquired for each individual direction, and converts data that is equal to or lower than a predetermined threshold into a relatively low voxel value,
The adding means adds the volume data in each direction subjected to the threshold processing,
The synthesis means includes
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the synthesized data is generated by synthesizing the first volume data and the volume data after the addition.
前記個々の方向ごとに取得された各ボリュームデータを構成するデータであって、所定の閾値以下となるデータを相対的に低いボクセル値に変換する閾値処理手段と、
前記閾値処理が施された各方向におけるボリュームデータを加算する加算手段と、
前記第1のボリュームデータと前記加算後のボリュームデータを合成して合成データを生成する合成手段と、
前記合成データに基づいて3次元画像データを生成する画像生成手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 By transmitting ultrasonic waves in a first direction, acquiring first volume data in the first direction, and transmitting ultrasonic waves in a plurality of directions including the first direction, for each direction Acquisition means for acquiring volume data;
Threshold processing means for converting each volume data acquired for each individual direction, which is equal to or lower than a predetermined threshold, into a relatively low voxel value;
Adding means for adding volume data in each direction subjected to the threshold processing;
Combining means for generating combined data by combining the first volume data and the volume data after the addition;
Image generating means for generating three-dimensional image data based on the synthesized data;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
第1の送信周波数で超音波を被検体に送信させることで第1のボリュームデータを取得させ、前記第1の送信周波数よりも周波数が低い第2の送信周波数で超音波を前記被検体に送信させることで第2のボリュームデータを取得させる取得機能と、
前記第1のボリュームデータと前記第2のボリュームデータを合成して合成データを生成させる合成機能と、
前記合成データに基づいて3次元画像データを生成させる画像生成機能と、
を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。 On the computer,
The first volume data is acquired by transmitting an ultrasonic wave to the subject at the first transmission frequency, and the ultrasonic wave is transmitted to the subject at a second transmission frequency that is lower than the first transmission frequency. An acquisition function for acquiring the second volume data by
A combining function for generating combined data by combining the first volume data and the second volume data;
An image generation function for generating three-dimensional image data based on the synthesized data;
A control program for an ultrasonic diagnostic apparatus, characterized in that
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006187706A JP2008012150A (en) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | Ultrasonic diagnostic equipment and control program of ultrasonic diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006187706A JP2008012150A (en) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | Ultrasonic diagnostic equipment and control program of ultrasonic diagnostic equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008012150A true JP2008012150A (en) | 2008-01-24 |
Family
ID=39069768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006187706A Withdrawn JP2008012150A (en) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | Ultrasonic diagnostic equipment and control program of ultrasonic diagnostic equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008012150A (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010183935A (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus |
JP2012066052A (en) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Samsung Medison Co Ltd | Ultrasonograph for combining images of various irradiation angles and method for operating the same |
JP2012213606A (en) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic apparatus, and control program |
JP2013523343A (en) * | 2010-04-07 | 2013-06-17 | ニコラオス パグラトス, | System and method for improved imaging of objects in images |
WO2014002963A1 (en) * | 2012-06-25 | 2014-01-03 | 株式会社東芝 | Diagnostic ultrasound apparatus and image processing method |
JP2014100556A (en) * | 2012-10-23 | 2014-06-05 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control method |
JP2015519120A (en) * | 2012-05-11 | 2015-07-09 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Method for imaging specular object and target anatomy in tissue using ultrasound and ultrasound imaging apparatus |
KR20160088616A (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-26 | 지멘스 메디컬 솔루션즈 유에스에이, 인크. | Method and ultrasound system for generating image of target object |
CN108024793A (en) * | 2015-09-25 | 2018-05-11 | 奥林巴斯株式会社 | Ultrasound observation apparatus |
JP2024510479A (en) * | 2021-03-19 | 2024-03-07 | スーパー ソニック イマジン | Methods and systems for processing media multimodality and/or multisource data |
JP2025503844A (en) * | 2021-12-10 | 2025-02-06 | イースタン ソノグラフィックス コーポレイション | Asynchronous ultrasound resonance imaging (ARI) technology for needle tip localization |
-
2006
- 2006-07-07 JP JP2006187706A patent/JP2008012150A/en not_active Withdrawn
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010183935A (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus |
US9119558B2 (en) | 2009-02-10 | 2015-09-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic method |
US9895133B2 (en) | 2010-04-07 | 2018-02-20 | Fujifilm Sonosite, Inc. | System and methods for enhanced imaging of objects within an image |
JP2013523343A (en) * | 2010-04-07 | 2013-06-17 | ニコラオス パグラトス, | System and method for improved imaging of objects in images |
JP2017154015A (en) * | 2010-04-07 | 2017-09-07 | ニコラオス パグラトス, | Systems and methods for enhanced imaging of objects within an image |
JP2012066052A (en) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Samsung Medison Co Ltd | Ultrasonograph for combining images of various irradiation angles and method for operating the same |
JP2012213606A (en) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic apparatus, and control program |
US9326749B2 (en) | 2011-04-01 | 2016-05-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound diagnosis apparatus and controlling method |
US11751842B2 (en) | 2011-04-01 | 2023-09-12 | Toshiba Medical Systems Corporation | Ultrasound diagnosis apparatus and controlling method |
JP2015519120A (en) * | 2012-05-11 | 2015-07-09 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Method for imaging specular object and target anatomy in tissue using ultrasound and ultrasound imaging apparatus |
WO2014002963A1 (en) * | 2012-06-25 | 2014-01-03 | 株式会社東芝 | Diagnostic ultrasound apparatus and image processing method |
US9833216B2 (en) | 2012-06-25 | 2017-12-05 | Toshiba Medical Systems Corporation | Ultrasonic diagnosis apparatus and image processing method |
JP2014100556A (en) * | 2012-10-23 | 2014-06-05 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control method |
US10278670B2 (en) | 2012-10-23 | 2019-05-07 | Toshiba Medical Systems Corporation | Ultrasound diagnostic apparatus and method of controlling ultrasound diagnostic apparatus |
KR102035991B1 (en) | 2015-01-16 | 2019-10-25 | 지멘스 메디컬 솔루션즈 유에스에이, 인크. | Method and ultrasound system for generating image of target object |
KR20160088616A (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-26 | 지멘스 메디컬 솔루션즈 유에스에이, 인크. | Method and ultrasound system for generating image of target object |
CN108024793A (en) * | 2015-09-25 | 2018-05-11 | 奥林巴斯株式会社 | Ultrasound observation apparatus |
CN108024793B (en) * | 2015-09-25 | 2020-11-17 | 奥林巴斯株式会社 | Ultrasonic observation device and method for operating ultrasonic observation device |
JP2024510479A (en) * | 2021-03-19 | 2024-03-07 | スーパー ソニック イマジン | Methods and systems for processing media multimodality and/or multisource data |
JP2025503844A (en) * | 2021-12-10 | 2025-02-06 | イースタン ソノグラフィックス コーポレイション | Asynchronous ultrasound resonance imaging (ARI) technology for needle tip localization |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008012150A (en) | Ultrasonic diagnostic equipment and control program of ultrasonic diagnostic equipment | |
JP5380121B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
CN103179907B (en) | Diagnostic ultrasound equipment and ultrasonic scanning method | |
JP4969985B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP5495593B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and puncture support control program | |
JP6054230B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP5508829B2 (en) | Medical image display device | |
JP2009172073A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus, and control program for ultrasonic diagnostic apparatus | |
KR20090031269A (en) | Ultrasound diagnostic device | |
JP2013118998A (en) | Medical image diagnosis device, ultrasound diagnostic apparatus and program | |
JP6139184B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and control method | |
JP2005319199A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP5226360B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP5121384B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2007268148A (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2007330286A (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
JP5836071B2 (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP2007068724A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus, and program | |
JP5778429B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP4960013B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and image processing program thereof | |
JP4634814B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2013013452A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and control program | |
JP2005245936A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP2007325664A (en) | Ultrasonograph | |
JP2010005138A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090216 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091006 |