JP2005058551A

JP2005058551A - 超音波画像表示方法および超音波診断装置

Info

Publication number: JP2005058551A
Application number: JP2003294149A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hashimoto; 浩橋本
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】移動中に超音波探触子が上下または左右に位置ずれして指定線が上下または左右に位置ずれすることを防止する。超音波探触子を移動させる速度のむらにより画像が超音波探触子の移動方向について歪むことを防止する。
【解決手段】隣接する走査面で得られた画像間の相関に基づいて隣接する走査面と走査面のずれ量を求め、そのずれ量に基づいて指定線の位置を補正する。隣接する走査面で得られた画像間の相関または線状画像間の相関に基づいて走査面と走査面の距離を求め、その距離に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波画像表示方法および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、超音波探触子を移動して得た複数枚の超音波画像中の指定線に沿った線状画像を時間順に並べて表示する超音波画像表示方法および超音波診断装置に関する。

従来、超音波探触子を移動して得た複数枚の超音波画像中の指定線に沿った線状画像を時間順に並べて表示する超音波画像表示方法および超音波診断装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平０９−２４３３４２号公報

上記従来の超音波画像表示方法および超音波診断装置では、超音波探触子と指定線の位置関係は一定であった。
しかし、移動中に被検体に対して超音波探触子が上下または左右に位置ずれすると、指定線が被検体に対して上下または左右に位置ずれしてしまう問題点があった。

また、上記従来の超音波画像表示方法および超音波診断装置では、生成した線状画像を時間軸方向に一定間隔で並べて表示していた。
しかし、超音波探触子を移動させる速度にむらがあると走査面の距離が一定でなくなるのに各線状画像を一定間隔で表示すると、超音波探触子の移動方向について画像が歪んでしまう問題点があった。

そこで、本発明の第１の目的は、移動中に被検体に対して超音波探触子が上下または左右に位置ずれしても指定線が被検体に対して上下または左右に位置ずれしないようにした超音波画像表示方法および超音波診断装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、超音波探触子を移動させる速度にむらがあっても画像が超音波探触子の移動方向について歪まないようにした超音波画像表示方法および超音波診断装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、超音波探触子を移動して得た複数枚の超音波画像中の指定線に沿った線状画像を時間順に並べて表示する超音波画像表示方法であって、隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関に基づいて隣接する走査面と走査面のずれ量を求め、前記ずれ量に基づいて前記指定線の位置を補正することを特徴とする超音波画像表示方法を提供する。
隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関を求めると、相関が最も強くなる上下または左右のずれ量が判る。このずれ量は、被検体に対する超音波探触子のずれ量を意味している。
そこで、上記第１の観点による超音波画像表示方法では、隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関に基づいて隣接する走査面と走査面のずれ量を求め、そのずれ量に基づいて指定線の位置を補正する。これにより、被検体に対する指定線の位置関係が一定になる。従って、移動中に被検体に対して超音波探触子が上下または左右に位置ずれしても、指定線が被検体に対して上下または左右に位置ずれしなくなる。

第２の観点では、本発明は、超音波探触子を移動して得た複数枚の超音波画像中の指定線に沿った線状画像を時間順に並べて表示する超音波画像表示方法であって、隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関または線状画像間の相関に基づいて走査面と走査面の距離を求め、前記距離に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正することを特徴とする超音波画像表示方法を提供する。
隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関を求めると、走査面と走査面の距離が近いほど相関が強くなる。同様に、隣接する走査面で得られた線状画像間の相関を求めると、走査面と走査面の距離が近いほど相関が強くなる。
そこで、上記第２の観点による超音波画像表示方法では、隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関または線状画像間の相関に基づいて走査面と走査面の距離を求め、その距離に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正する。これにより、走査面と走査面の距離が近いときは近付けて線状画像が表示され、走査面と走査面の距離が遠いときは離れて線状画像が表示される。従って、超音波探触子を移動させる速度にむらがあっても、画像が超音波探触子の移動方向について歪まないようになる。

第３の観点では、本発明は、超音波探触子を移動して得た複数枚の超音波画像中の指定線に沿った線状画像を時間順に並べて表示する超音波画像表示方法であって、センサの検出信号に基づいて隣接する走査面と走査面のずれ量を求め、前記ずれ量に基づいて前記指定線の位置を補正することを特徴とする超音波画像表示方法を提供する。
上記第３の観点による超音波画像表示方法では、超音波探触子の位置を検出するセンサの検出信号に基づいて隣接する走査面と走査面のずれ量を求め、そのずれ量に基づいて指定線の位置を補正する。これにより、被検体に対する指定線の位置関係を一定にできる。従って、移動中に被検体に対して超音波探触子が上下または左右に位置ずれしても、指定線が被検体に対して上下または左右に位置ずれしなくなる。

第４の観点では、本発明は、超音波探触子を移動して得た複数枚の超音波画像中の指定線に沿った線状画像を時間順に並べて表示する超音波画像表示方法であって、センサの検出信号に基づいて隣接する走査面と走査面の距離を求め、前記距離に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正することを特徴とする超音波画像表示方法を提供する。
上記第４の観点による超音波画像表示方法では、超音波探触子の位置を検出するセンサの検出信号に基づいて走査面と走査面の距離を求め、その距離に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正する。これにより、走査面と走査面の距離が近いときは近付けて線状画像が表示され、走査面と走査面の距離が遠いときは離れて線状画像が表示される。従って、超音波探触子を移動させる速度にむらがあっても、画像が超音波探触子の移動方向について歪まないようになる。

第５の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像表示方法において、Ｂモード画像，カラードプラ画像，パワードプラ画像，ハーモニック画像または造影画像のいずれかを基に線状画像を作成することを特徴とする超音波画像表示方法を提供する。
線状画像は、一般的にＢモード画像から作成されるが、本発明では、Ｂモード画像に限定されない。

第６の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像表示方法において、前記超音波探触子を移動する代わりに、２次元アレイ超音波探触子で走査面を電子的に動かすことを特徴とする超音波画像表示方法を提供する。
２次元アレイ超音波探触子で走査面を電子的に動かせば、超音波探触子を移動する必要がなくなる。

第７の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波ビームで走査し受信信号を出力する送受信手段と、前記受信信号から超音波画像中の指定線に沿った線状画像を生成すると共に隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関に基づいて指定線の位置を補正する線状画像生成手段と、前記線状画像を時間軸方向に並べて表示する線状画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第７の観点による超音波診断装置では、上記第１の観点による超音波画像表示方法を好適に実施できる。

第８の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波ビームで走査し受信信号を出力する送受信手段と、前記受信信号から超音波画像中の指定線に沿った線状画像を生成する線状画像生成手段と、前記線状画像を時間軸方向に並べて表示すると共に隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関または線状画像間の相関に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正する線状画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第８の観点による超音波診断装置では、上記第２の観点による超音波画像表示方法を好適に実施できる。

第９の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波ビームで走査し受信信号を出力する送受信手段と、隣接する走査面と走査面のずれを検出するためのセンサと、前記受信信号から超音波画像中の指定線に沿った線状画像を生成すると共に前記ずれに基づいて指定線の位置を補正する線状画像生成手段と、前記線状画像を時間軸方向に並べて表示する線状画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第９の観点による超音波診断装置では、上記第３の観点による超音波画像表示方法を好適に実施できる。

第１０の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波ビームで走査し受信信号を出力する送受信手段と、前記受信信号から超音波画像中の指定線に沿った線状画像を生成する線状画像生成手段と、隣接する走査面と走査面の距離を検出するためのセンサと、前記線状画像を時間軸方向に並べて表示すると共に前記距離に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正する線状画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１０の観点による超音波診断装置では、上記第４の観点による超音波画像表示方法を好適に実施できる。

第１１の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記線状画像生成手段は、Ｂモード画像，カラードプラ画像，パワードプラ画像，ハーモニック画像または造影画像のいずれかを基に線状画像を生成することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１１の観点による超音波診断装置では、上記第５の観点による超音波画像表示方法を好適に実施できる。

第１２の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記超音波探触子が２次元アレイ超音波探触子であり、前記超音波探触子を移動させる代わりに、前記送受信手段が走査面を電子的に動かすことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１２の観点による超音波診断装置では、上記第６の観点による超音波画像表示方法を好適に実施できる。

本発明の超音波画像表示方法および超音波診断装置によれば、超音波探触子の移動中に被検体に対して超音波探触子が上下または左右に位置ずれしても、指定線が被検体に対して上下または左右に位置ずれしなくなる。また、超音波探触子を移動させる速度にむらがあっても、画像が超音波探触子の移動方向について歪まないようになる。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１に係る超音波診断装置１００の構成図である。
この超音波診断装置１００は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して超音波を被検体内へ送信すると共に被検体内からエコーを受信して受信信号を出力することを音線方向を変えて繰り返す送受信部２と、受信信号に基づいてＢモード画像，カラードプラ画像，パワードプラ画像，ハーモニック画像または造影画像の超音波画像を出力する信号処理部３と、超音波画像を基にして超音波画像を作成する超音波画像作成部４と、超音波画像を表示する表示部５と、操作者が指示を入力する操作部６と、全体の動作を制御する制御部７とを具備している。

超音波画像作成部４は、隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関または線状画像間の相関を求める相関演算部４ａと、超音波画像中の指定線に沿った線状画像を作成する線状画像生成部４ｂと、線状画像を時間軸方向に並べて表示する制御を行う画像表示制御部４ｃとを含んでいる。

図２は、超音波診断装置１００により実行される超音波画像表示処理を示すフロー図である。この超音波画像表示処理は、操作者の指示により起動される。

ステップＳＴ１では、超音波探触子１で電子走査し、走査面の画像を表示する。例えば、図３に示すように、Ｂモード画像Ｇｂを表示する。
ステップＳＴ２では、操作者の指示に基づき、図３に示すように、指定線Ａを設定する。

ステップＳＴ３では、超音波探触子１で電子走査し、走査面の超音波画像を取得する。

ステップＳＴ４では、初回は何もせずにステップＳＴ５ヘ進む。次回以降は前の走査面で得られた超音波画像と最新の走査面で得られた超音波画像の相関を相関演算部４ａで求め、相関が最も強くなる上下または左右のずれ量を求め、このずれ量に基づいて指定線Ａの位置を補正する。そして、ステップＳＴ５ヘ進む。
なお、指定線Ａの位置補正については、図６〜図８を参照して後述する。

ステップＳＴ５では、線状画像生成部４ｂは、最新の超音波画像の指定線Ａ上のデータから最新の線状画像を生成する。
ステップＳＴ６では、画像表示制御部４ｃは、最新の線状画像が最も右側に位置するように、生成時刻が異なる線状画像を所定数だけ生成時刻順に並べて表示する。
ステップＳＴ７では、操作者が「フリーズ」を指示するまで、ステップＳＴ３〜ＳＴ６を繰り返す。

そこで、超音波探触子１を動かさなければ、図４に示すように、アナトミカルＭモード画像と同等の表示画像Ｇamが表示されることになる。

操作者が、図５に示すように、超音波探触子１を走査面Ｐと直交する方向αに移動させ、フリーズを指示すると、ステップＳＴ７からステップＳＴ８へ進む。
ステップＳＴ８では、隣接する線状画像間の相関を求め、相関に基づいて線状画像間の表示位置を補正する。そして、処理を終了する。
なお、線状画像の表示位置補正については、図９〜図１０を参照して後述する。

図６〜図８は、指定線Ａの位置補正（ステップＳＴ４）についての説明図である。
図６に示すように、走査面Ｐ(t1)の画像Ｇｂ(t1)で関心領域Ｓを切るように指定線Ａを設定したとする。また、関心領域Ｓは、被検体の一定深さに在って走査面Ｐと直交して延びているものとする。この場合、走査面と直交する方向に超音波探触子１を上下左右にずれないで移動したなら、指定線Ａが関心領域Ｓを外れることはない。
ところが、図６の（ａ）→図７の（ａ）→図８の（ａ）と超音波探触子１を移動したとき、被検体に対して超音波探触子１が上下左右にずれながら移動したとすると、従来のように指定線Ａの位置が超音波探触子１に対して固定なら、図６の（ｂ）→図７の（ｂ）→図８の（ｂ）に示すように、指定線Ａが関心領域Ｓの同じ場所を切らず、外れてしまうことがある。
そこで、走査面Ｐ(t1)の画像Ｇｂ(t1)と走査面Ｐ(t2)の画像Ｇｂ(t2)の相関から上下左右のずれ量を求める。そして、図６の（ｂ）→図７の（ｃ）に示すように、ずれ量だけ指定線Ａの位置を補正し、新たな指定線Ａ(t2)とする。
同様に、走査面Ｐ(t2)の画像Ｇｂ(t2)と走査面Ｐ(t3)の画像Ｇｂ(t3)の相関から上下左右のずれ量を求める。そして、図７の（ｃ）→図８の（ｃ）に示すように、ずれ量だけ指定線Ａ(t2)の位置を補正し、新たな指定線Ａ(t3)とする。
このように指定線Ａ(t)の位置を補正することで、被検体に対して超音波探触子１が上下左右にずれながら移動したとしても、指定線Ａが関心領域Ｓの同じ場所を切り、外れてしまうことがない。

なお、血管のうねりや骨の曲がり等をずれ量と誤認しないために、指定線Ａを設定する時に血管のうねりや骨の曲がり等を含まない領域を相関対象領域として設定し、この相関対象領域を中心に相関演算を行ってずれ量を求めるのが好ましい。

図９〜図１０は、線状画像の表示位置補正（ステップＳＴ８）についての説明図である。
図９は、線状画像Ｌ(t)の表示位置補正をしない場合であり、各線状画像Ｌ(t)は、一定の標準間隔で並べて表示される。
図１０は、線状画像Ｌ(t)の表示位置補正をした場合であり、各線状画像Ｌ(t)は、相関が所定上限値より高いなら表示間隔を標準間隔より小さくし、相関が所定下限値より低いなら表示間隔を標準間隔より大きくして表示される。

なお、ステップＳＴ８における相関を、走査面の超音波画像全体または相関対象領域について求めてもよい。

図１１は、実施例２に係る超音波診断装置２００の構成図である。
この超音波診断装置２００は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して超音波を被検体内へ送信すると共に被検体内からエコーを受信して受信信号を出力することを音線方向を変えて繰り返す送受信部２と、受信信号に基づいてＢモード画像，カラードプラ画像，パワードプラ画像，ハーモニック画像または造影画像の超音波画像を出力する信号処理部３と、超音波画像を基にして超音波画像を作成する超音波画像作成部４’と、超音波画像を表示する表示部５と、操作者が指示を入力する操作部６と、全体の動作を制御する制御部７とを具備している。

超音波探触子１には、磁気センサや加速度センサなどのセンサ８が付設されている。

超音波画像作成部４’は、センサ８により超音波探触子１の空間位置を検出する位置検出部４ａ’と、超音波画像中の指定線に沿った線状画像を作成する線状画像生成部４ｂと、線状画像を時間軸方向に並べて表示する制御を行う画像表示制御部４ｃとを含んでいる。

図１２は、超音波診断装置２００により実行される超音波画像表示処理を示すフロー図である。この超音波画像表示処理は、操作者の指示により起動される。

ステップＳＴ４’では、初回はセンサ８により超音波探触子１の空間位置を検出し記憶するだけでステップＳＴ５ヘ進む。次回以降はセンサ８により超音波探触子１の空間位置を検出し、前の空間位置との位置ずれがなければ、何もせずにステップＳＴ５へ進む。前の空間位置との位置ずれがあれば、その位置ずれ量に基づいて指定線Ａの位置を補正する。そして、ステップＳＴ５ヘ進む。
なお、指定線Ａの位置補正については、図６〜図８を参照して先述した説明と同様である。

操作者が、図５に示すように、超音波探触子１を走査面Ｐと交差する方向αに移動させ、フリーズを指示すると、ステップＳＴ７からステップＳＴ８’へ進む。
ステップＳＴ８’では、各線状画像を得た走査面での、センサ８により検出した超音波探触子１の空間位置から走査面間の距離を求め、それら距離に基づいて線状画像間の表示位置を補正する。そして、処理を終了する。
なお、線状画像の表示位置補正については、図９〜図１０を参照して先述した説明と同様である。

図１３は、実施例３に係る超音波診断装置３００の構成図である。
この超音波診断装置３００は、超音波探触子移動機構９を具備している以外は、実施例２に係る超音波診断装置２００と基本的に同じである。
超音波探触子移動機構９は、超音波探触子１をモータ等で自動移動したり、超音波探触子１を手動で移動するのをガイドする。

図１４は、実施例４に係る超音波診断装置４００の構成図である。
この超音波診断装置４００は、走査面と交差する方向に電子的に走査面を動かす２Ｄ超音波探触子１’を具備している。また、電子的に動かした走査面の位置を検出する位置検出部４ａ”を含む超音波画像作成部４”を具備している。それら以外は、実施例２に係る超音波診断装置２００と基本的に同じである。

本発明の超音波画像表示方法および超音波診断装置によれば、Ｃモード画像を表示することが出来る。

実施例１に係る超音波診断装置を示す構成図である。実施例１に係る超音波診断装置による超音波画像表示処理を示すフロー図である。指定線の設定を示すフロー図である。表示画像を示す説明図である。超音波探触子の移動を示す説明図である。超音波探触子の位置ずれと指定線の位置補正を示す説明図である。超音波探触子の位置ずれと指定線の位置補正を示す説明図である。超音波探触子の位置ずれと指定線の位置補正を示す説明図である。線状画像の時間軸方向の表示位置の補正を示す説明図である。線状画像の時間軸方向の表示位置の補正を示す説明図である。実施例２に係る超音波診断装置を示す構成図である。実施例２に係る超音波診断装置による超音波画像表示処理を示すフロー図である。実施例３に係る超音波診断装置を示す構成図である。実施例４に係る超音波診断装置を示す構成図である。

符号の説明

１超音波探触子
２送受信部
３信号処理部
４，４’，４” 超音波画像作成部
４ａ相関演算部
４ａ’ 位置検出部
４ｂ線状画像生成部
４ｃ画像表示制御部
５表示部
６操作部
７制御部
８センサ
９超音波探触子移動機構
１００，２００，３００，４００超音波診断装置

Claims

超音波探触子を移動して得た複数枚の超音波画像中の指定線に沿った線状画像を時間順に並べて表示する超音波画像表示方法であって、隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関に基づいて隣接する走査面と走査面のずれ量を求め、前記ずれ量に基づいて前記指定線の位置を補正することを特徴とする超音波画像表示方法。
超音波探触子を移動して得た複数枚の超音波画像中の指定線に沿った線状画像を時間順に並べて表示する超音波画像表示方法であって、隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関または線状画像間の相関に基づいて走査面と走査面の距離を求め、前記距離に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正することを特徴とする超音波画像表示方法。
超音波探触子を移動して得た複数枚の超音波画像中の指定線に沿った線状画像を時間順に並べて表示する超音波画像表示方法であって、センサの検出信号に基づいて隣接する走査面と走査面のずれ量を求め、前記ずれ量に基づいて前記指定線の位置を補正することを特徴とする超音波画像表示方法。
超音波探触子を移動して得た複数枚の超音波画像中の指定線に沿った線状画像を時間順に並べて表示する超音波画像表示方法であって、センサの検出信号に基づいて隣接する走査面と走査面の距離を求め、前記距離に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正することを特徴とする超音波画像表示方法。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の超音波画像表示方法において、Ｂモード画像，カラードプラ画像，パワードプラ画像，ハーモニック画像または造影画像のいずれかを基に線状画像を作成することを特徴とする超音波画像表示方法。
請求項１から請求項６のいずれかに記載の超音波画像表示方法において、前記超音波探触子を移動する代わりに、２次元アレイ超音波探触子で走査面を電子的に動かすことを特徴とする超音波画像表示方法。
超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波ビームで走査し受信信号を出力する送受信手段と、前記受信信号から超音波画像中の指定線に沿った線状画像を生成すると共に隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関に基づいて前記指定線の位置を補正する線状画像生成手段と、前記線状画像を時間軸方向に並べて表示する線状画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波ビームで走査し受信信号を出力する送受信手段と、前記受信信号から超音波画像中の指定線に沿った線状画像を生成する線状画像生成手段と、前記線状画像を時間軸方向に並べて表示すると共に隣接する走査面で得られた超音波画像間の相関または線状画像間の相関に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正する線状画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波ビームで走査し受信信号を出力する送受信手段と、隣接する走査面と走査面のずれを検出するためのセンサと、前記受信信号から超音波画像中の指定線に沿った線状画像を生成すると共に前記ずれに基づいて前記指定線の位置を補正する線状画像生成手段と、前記線状画像を時間軸方向に並べて表示する線状画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波ビームで走査し受信信号を出力する送受信手段と、前記受信信号から超音波画像中の指定線に沿った線状画像を生成する線状画像生成手段と、隣接する走査面と走査面の距離を検出するためのセンサと、前記線状画像を時間軸方向に並べて表示すると共に前記距離に基づいて線状画像の時間軸方向の表示位置を補正する線状画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
請求項７から請求項１０のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記線状画像生成手段は、Ｂモード画像，カラードプラ画像，パワードプラ画像，ハーモニック画像または造影画像のいずれかを基に線状画像を生成することを特徴とする超音波診断装置。
請求項７から請求項１１のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記超音波探触子が２次元アレイ超音波探触子であり、前記超音波探触子を移動させる代わりに、前記送受信手段が走査面を電子的に動かすことを特徴とする超音波診断装置。