JP2010005251A - 超音波診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波受信信号の深度方向の輝度値を累積してそれぞれの累積加算値が略同じ値となるように超音波受信信号の深度方向を複数の深度区間S0〜S9に分割し、深度区間S0〜S9のうち区間長が長い上位の複数の深度区間を三次元画像化開始候補区間として選択し、三次元画像化開始候補区間のうち最も深度の浅い三次元画像化開始候補区間を三次元画像化開始区間Sとして選択し、三次元画像化開始区間S内の所定の深度を三次元画像化の開始深度Aとして決定する。
【選択図】図2
Description
超音波受信信号の深度方向の輝度値を累積してそれぞれの累積加算値が略同じ値となるように前記超音波受信信号の深度方向を1つ又は複数の深度区間に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された1つ又は複数の深度区間のうち区間長が長い上位の複数の深度区間を三次元画像化開始候補区間として選択し、前記複数の三次元画像化開始候補区間のうち最も深度の浅い三次元画像化開始候補区間を三次元画像化開始区間として選択し、前記三次元画像化開始区間内の所定の深度を前記三次元画像化の開始深度として決定する開始深度決定手段と、
前記開始深度決定手段により決定された前記三次元画像化の開始深度から三次元画像化を開始して、前記超音波受信信号の三次元画像を生成する三次元画像化手段とを、
備えた構成とした。
前記候補区間数設定手段により設定された前記三次元画像化開始候補区間の数に基づいて前記開始深度決定手段が決定した前記三次元画像化の開始深度の深度色分け画像を、前記三次元画像化手段により生成された三次元画像と重畳する手段とを更に備えた構成とした。
<第1の実施の形態>
図1は本発明に係る三次元超音波画像診断装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。図1において、二次元アレイ探触子101は、接触する対象物に対して二次元方向に超音波ビームを送信し、対象物から反射波を受信する。送受信制御手段102は、二次元アレイ探触子101に対して超音波ビームの送受信方向制御(ビームフォーミング)及び受信信号の整相加算を行い、受信音響データを生成する。信号処理部103は、送受信制御手段102にて処理された受信音響データに対してフィルタ処理及び検波処理などを行う。ボリュームデータ生成手段104は、信号処理部103からの受信音響データを受け取り、二次元探触子101の形状や受信音響データの受信方向といった座標パラメータを用いて三次元直交座標系に座標変換を行うことでボリュームデータを生成する。
・α=0.0ならレイキャスティング開始区間Sの先頭位置、
・α=0.5ならレイキャスティング開始区間Sの中間位置、
・α=1.0ならレイキャスティング開始区間Sの最終位置
をレイキャスティング開始深度Aとする。次に、レイキャスティング演算手段109は、開始深度決定手段108で設定されたレイキャスティング開始深度Aからボクセルデータ列を走査しながらレイキャスティング演算を実施することで被検体の三次元画像を生成し、表示手段110に出力する。
累積加算値Sum=累積加算値Sum+ボクセルデータV×積算係数C
を算出し(ステップS7)、次いで
累積加算値Sum>閾値T1
か否かをチェックする(ステップS8)。そして、Sum>T1でない場合には深度Dがボクセルデータ列の最終か否かをチェックし(ステップS9)、最終でない場合には深度Dを1つインクリメントし(ステップS10)、次いでステップS5に戻って次の深度に対する処理を繰り返す。ステップS9で深度Dがボクセルデータ列の最終の場合にはこの処理を終了する。
分割区間長Si=区間終了深度Dend−区間開始深度Dstart
を算出する(ステップS12)。次いで分割区間長Siのインデックスiを1つインクリメントし(ステップS13)、次いで深度Dを1つインクリメントし(ステップS114)、次いでステップS3に戻って次の分割区間に対する処理を繰り返す。
図6は、本発明の第2の実施の形態における三次元超音波画像診断装置を示すブロック図である。図5において、二次元アレイ探触子101と、送受信制御手段102と、信号処理部103と、ボリュームデータ生成手段104と、レイキャスティング方向設定手段105と、レイキャスティングデータ取得手段106と、区間分割手段107と、開始深度決定手段108と、レイキャスティング演算手段109は、図1と同じ構成である。レイキャスティング候補区間数設定手段510により、開始深度決定手段108で利用されるレイキャスティング候補区間数Nをユーザが設定する。レイキャスティング開始深度画像生成手段511は、開始深度決定手段108にて決定されたレイキャスティング開始深度Pに対応する色づけ画像を生成する。重畳手段513は、レイキャスティング演算手段109で生成した三次元画像とレイキャスティング開始深度画像生成手段511で生成したレイキャスティング開始深度Pに対応する色づけ画像を重畳した画像を生成する。表示手段512は、重畳手段513からの出力を表示する。
なお、第1及び第2の実施の形態では、三次元画像化形成技術としてレイキャスティング手法を用いて説明したが、サーフェスレンダリングなど他の三次元画像化形成技術を用いても同様の効果を得ることができる。
102 送受信制御手段
103 信号処理部
104 ボリュームデータ生成手段
105 レイキャスティング方向設定手段
106 レイキャスティングデータ取得手段
107 区間分割手段
108 開始深度決定手段
109 レイキャスティング演算手段
110 表示手段
510 レイキャスティング候補区間数設定手段
511 レイキャスティング開始深度画像生成手段
512 表示手段
513 重畳手段
701 送受信器
702 検波回路
703 三次元画像処理部
704 表示部
705 移動平均器
706 比較器
707 レイキャスティング開始位置設定部
Claims (5)
- 三次元画像化の開始深度を自動的に決定して三次元画像化を開始する超音波診断装置において、
超音波受信信号の深度方向の輝度値を累積してそれぞれの累積加算値が略同じ値となるように前記超音波受信信号の深度方向を1つ又は複数の深度区間に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された1つ又は複数の深度区間のうち区間長が長い上位の複数の深度区間を三次元画像化開始候補区間として選択し、前記複数の三次元画像化開始候補区間のうち最も深度の浅い三次元画像化開始候補区間を三次元画像化開始区間として選択し、前記三次元画像化開始区間内の所定の深度を前記三次元画像化の開始深度として決定する開始深度決定手段と、
前記開始深度決定手段により決定された前記三次元画像化の開始深度から三次元画像化を開始して、前記超音波受信信号の三次元画像を生成する三次元画像化手段とを、
備えたことを特徴とする超音波診断装置。 - 前記分割手段は、三次元ボリュームデータからレイキャスティング演算対象となるボクセルデータ列を取得し、ボクセルデータ列の始点からボクセルデータと所定の積算係数との積の累積加算を行いながらボクセルデータ列を走査してゆき、累積加算値が所定の閾値を越えた時点で、累積加算値を初期化して、その時点でのボクセルデータ列における深度を記録する処理をボクセルデータ列終点まで繰り返すことでレイキャスティング演算対象となるボクセルデータ列を1つ又は複数の深度区間に分割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。
- 前記開始深度決定手段は、前記分割手段により分割された1つ又は複数の深度区間を区間長順に並べ替えて上位N個(Nは1以上の整数とする)の深度区間をレイキャスティング開始候補区間とし、前記レイキャスティング開始候補区間のうち最も深度が浅い区間をレイキャスティング開始区間として選択し、前記レイキャスティング開始区間内のあらかじめ設定された深度をレイキャスティング開始深度として決定することを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。
- 前記開始深度決定手段は、前記分割手段により分割された1つ又は複数の深度区間を区間長順に並べ替えて上位N個(Nは1以上の整数)の三次元画像化開始候補区間又はレイキャスティング開始候補区間を決定し、前記N個の三次元画像化開始候補区間又はレイキャスティング開始候補区間にあらかじめ設定された区間長以下の三次元画像化開始候補区間又はレイキャスティング開始候補区間がある場合に、これらを除く三次元画像化開始候補区間又はレイキャスティング開始候補区間のうち最も深度が浅い区間内のあらかじめ設定された位置を三次元画像化開始深度又はレイキャスティング開始深度とし、前記N個の三次元画像化開始候補区間又はレイキャスティング開始候補区間すべてがあらかじめ設定された区間長以下である場合に、三次元画像化又はレイキャスティング演算対象となるボクセルデータ列の先頭位置を三次元画像化開始位置又はレイキャスティング開始位置として決定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の超音波診断装置。
- ユーザが前記三次元画像化開始候補区間の数を前記開始深度決定手段に設定するための候補区間数設定手段と、
前記候補区間数設定手段により設定された前記三次元画像化開始候補区間の数に基づいて前記開始深度決定手段が決定した前記三次元画像化の開始深度の深度色分け画像を、前記三次元画像化手段により生成された三次元画像と重畳する重畳手段とを、
更に備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の超音波診断装置。
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