JP2015084909A - Ultrasonic image diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、せん断弾性波を画像化する超音波画像診断装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an ultrasonic diagnostic imaging apparatus that images shear elastic waves.
超音波画像診断装置は被爆のない無侵襲な診断装置であるため、診断からフォローアップまで幅広い臨床領域で用いられる。近年ではその性能向上ともに、組織の弾性（硬さ）を検出し、非侵襲的・客観的に評価するための新しい画像診断手法としてエラストグラフィが発展してきた。これにより***や肝臓などの線維腺腫の癌評価が期待される。 Since the ultrasonic diagnostic imaging apparatus is a non-invasive diagnostic apparatus without exposure, it is used in a wide range of clinical fields from diagnosis to follow-up. In recent years, elastography has been developed as a new diagnostic imaging method for detecting the elasticity (hardness) of tissue and evaluating it non-invasively and objectively as well as improving its performance. As a result, cancer evaluation of fibroadenoma such as breast and liver is expected.
エラストグラフィには様々な方法があるが、その中にせん断弾性波を用いたパラメトリック映像化の方法がある。物質中を伝搬するせん断弾性波の速度は、物質の持つ弾性係数と相関があり、伝搬速度が速いほど硬い物質であるといえる。具体的には、収束超音波（以下プッシュパルスと称する）を照射することによって発生したせん断弾性波（横波の弾性波）の伝搬速度を計測することによって組織硬度を評価する（例えば特許文献１参照）。 There are various methods for elastography. Among them, there is a parametric imaging method using shear elastic waves. The velocity of the shear elastic wave propagating in the substance correlates with the elastic coefficient of the substance, and it can be said that the faster the propagation speed, the harder the substance. Specifically, tissue hardness is evaluated by measuring the propagation velocity of shear elastic waves (transverse elastic waves) generated by irradiating convergent ultrasonic waves (hereinafter referred to as push pulses) (see, for example, Patent Document 1). ).
しかし、せん断弾性波を発生させる際、送信するプッシュパルスの音響パワーが従来のパワーに比べて大きくなるため、人体への影響が懸念されている。特に安全性上不向きな胎児、超音波の反射が大きい骨、組織のダメージが懸念される造影剤使用中の部位などの音響的な影響を危惧する部位へはプッシュパルス送信を避ける必要がある。しかしながら、この近傍を検査する場合には、誤ってプッシュパルスを送信してしまう可能性がある。 However, when generating the shear elastic wave, the acoustic power of the push pulse to be transmitted is larger than the conventional power, and there is concern about the influence on the human body. In particular, it is necessary to avoid the transmission of push pulses to sites that are worried about acoustic effects, such as fetuses that are unsuitable for safety, bones with large ultrasonic reflections, and sites where contrast agents are used where tissue damage is a concern. However, when this neighborhood is inspected, there is a possibility that a push pulse is erroneously transmitted.
本発明が解決しようとする課題は上記問題を解決し、音響的な影響を危惧する部位へのプッシュパルス送信の制限、回避、警告の通知が可能な超音波画像診断装置を提供することを目的とする。 The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problem and to provide an ultrasonic diagnostic imaging apparatus capable of limiting, avoiding, and notifying a warning of push pulse transmission to a part where the acoustic influence is a concern. And
上記課題を達成するために、本実施形態の超音波画像診断装置は、被検体に超音波を送受する超音波プローブと、前記超音波プローブにプッシュパルスを発生する駆動信号を送信する送信部と、前記プッシュパルスによって発生したせん断波を前記プローブにて検出した検出信号を受信する受信部と、前記プッシュパルスを照射する関心領域を超音波画像上に設定する関心領域設定部と、前記プッシュパルスの照射を回避するための禁止領域を設定する禁止領域設定部と、前記関心領域が前記禁止領域内に含まれるかどうかを判定する送信領域判定部と、を有する。 In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the present embodiment includes an ultrasonic probe that transmits and receives an ultrasonic wave to a subject, and a transmission unit that transmits a drive signal that generates a push pulse to the ultrasonic probe. A receiving unit that receives a detection signal obtained by detecting the shear wave generated by the push pulse by the probe; a region of interest setting unit that sets a region of interest to be irradiated with the push pulse on an ultrasound image; and the push pulse A prohibited region setting unit for setting a prohibited region for avoiding irradiation of the light and a transmission region determining unit for determining whether or not the region of interest is included in the prohibited region.
以下、実施形態について図１から図１７を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 17. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
（第１の実施形態）
図１に示す本実施形態の超音波画像診断装置は、先端にトランスジューサが装着され超音波の送受信を行う超音波プローブ１１、超音波を発生するための駆動信号を送信し被検体から反射してきたエコー信号を電気信号として検出する送受信部１２、超音波画像診断の各種診断モードに対する信号処理を行うプロセッサ部１３、プロセッサ部１３で行われた各種診断モードの処理信号を映像信号に変換するスキャンコンバータ１４、スキャンコンバータから出力される診断画像とともに、関心領域の表示、注意喚起のための警告メッセージ、あるいは複数の医用画像のサイド・バイ・サイド表示などの各種操作情報、画像情報をディスプレイモニタ１５に表示するための画像生成部１６、超音波画像診断装置に対する各種制御命令を入力する操作卓１７、超音波画像診断装置を制御するための各種信号を仲介するインターフェース部１８、超音波画像診断装置を統合的に制御する制御部１９を有している。操作卓１７上には各種制御命令を入力するために、マウス、トラックボール、ジョイスティック、キーボード、各種スイッチなどのユーザインタフェースデバイスが配置される。
(First embodiment)
The ultrasonic diagnostic imaging apparatus of the present embodiment shown in FIG. 1 has an
本実施形態の超音波画像診断装置は、せん断弾性波を用いたパラメトリック映像化モード（以下せん断波診断モードと称する）を備えている。超音波プローブ１１は収束超音波であるプッシュパルスが送信可能であり、このプッシュパルスの照射によって発生するせん断弾性波を捉えることができる。プロセッサ部１３には、せん断弾性波の信号処理を行うせん断波プロセッサ１３１を有し、せん断弾性波の速度をカラー化などの表示方法により組織の硬度と対応付けて表示する。また、プロセッサ部１３は、ドプラ量から血流などの動きを観測するドプラスペクトルプロセッサ１３２、ドプラ量をカラー化して表示するカラードプラプロセッサ１３３、Ｂモード画像を処理するＢモード画像プロセッサ１３４など、複数の画像診断モードに対するプロセッサを有している。
The ultrasonic diagnostic imaging apparatus of this embodiment includes a parametric imaging mode (hereinafter referred to as a shear wave diagnostic mode) using shear elastic waves. The
さらに本実施形態の超音波画像診断装置はプッシュパルス送信制御機能有している。音響的な影響を危惧する部位へのプッシュパルス送信の際、操作者に対する注意喚起の警告、さらにはプッシュパルス送信制限、回避などの処理を行うことができる。制御部１９は、超音波画像診断装置を統合的に制御するが、本実施形態の特徴となる部分の構成について主に述べる。
Furthermore, the ultrasonic diagnostic imaging apparatus of this embodiment has a push pulse transmission control function. When a push pulse is transmitted to a part that is concerned about the acoustic influence, it is possible to perform processing such as a warning for alerting the operator, further limiting or avoiding the push pulse transmission. The
本実施形態の制御部１９はプッシュパルスの送信制御を行う送信制御部１９０を有する。送信制御部１９０によって行われる送信制御は、プッシュパルスの送信領域を制御する領域制御と、同一部位付近に送信したプッシュパルスの履歴によって制御する履歴制御に大別される。
The
まず、領域制御について述べる。領域制御は、安全上プッシュパルス照射が不向きな胎児、超音波の反射率が高い骨などの部位、造影剤を使用している部位などのプッシュパルス送信に不向きな領域（音響的な影響が危惧される領域）に対し送信制御を行う。 First, region control will be described. Area control is an area unsuitable for push pulse transmission, such as fetuses that are unsuitable for push pulse irradiation, bones with high ultrasonic reflectivity, and parts that use contrast agents. Transmission control).
そのため本実施形態では、超音波画像（Ｂモード画像）上に設定される「せん断波診断モード」の関心領域を記憶する関心領域設定部１９１と、同じくＢモード画像上に音響的な影響が危惧される領域（または部位）を設定し、これをプッシュパルスの送信を回避する禁止領域として記憶する禁止領域設定部１９２、前記関心領域が前記禁止領域に含まれるかどうかを判定する送信領域判定部１９３を有している。そして送信領域判定部１９３の判定結果に基づき、操作者に対しプッシュパルスの送信についての注意喚起（警告）メッセージを発するメッセージ部１９４を有している。操作者に対する注意喚起の警告にとどまらず、プッシュパルスに対する送信制御を行いたい場合には、送信制御部１９０はプッシュパルスの送信を禁止する。
Therefore, in this embodiment, the region of interest setting
次に履歴制御について述べる。プッシュパルスは音響出力が高いため、同じ部位に何度も照射されると部位へのダメージや発熱などのリスクを生じる。そのため、本実施形態では、過去に行われたプッシュパルスの送信制御データを保存する送信制御データ保存部１９５と、プッシュパルスの送信制約条件を定義する制約条件設定部１９６、送信制御データ保存部１９５に過去の送信履歴の問い合わせを行い、送信制約条件に基づき送信制御判定を行う送信履歴部１９７を有する。また必要に応じてプッシュパルス送信を行った時のＢモード画像を保持する医用画像保存部１９８を備える。そして送信制約条件に基づく送信制御のみならず、操作者に対する注意喚起として、送信制約条件をディスプレイモニタ１５に表示させる。
Next, history control will be described. Since the push pulse has a high acoustic output, there is a risk of damage to the part or heat generation when the same part is irradiated many times. Therefore, in this embodiment, a transmission control
以上のようにして構成された超音波画像診断装置の動作について具体的に説明する。図２は、超音波の送信範囲内に「せん断波診断モード」の関心領域を設定する説明図である。超音波プローブにはコンベックス型、リニア型など複数の型があるが、本実施形態ではコンベックス型を例にとって説明を行う。超音波プローブ１１が体表２０に垂直にあてられており、超音波プローブ１１からの超音波の送信範囲を符号２１で表す。この送信範囲２１に対して「せん断波診断モード」に対する関心領域２２ａ、２２ｂを設定している。この関心領域２２ａ、２２ｂに対して収束超音波であるプッシュパルス２３ａ、２３ｂの送信を行い、それにより発生したせん断弾性波を捉え、せん断波プロセッサ１３１により信号処理を行うことで関心領域２２ａ、２２ｂの組織硬度を評価できる。以下の説明においては、肝臓組織の硬化を評価することを例にとって説明する。
The operation of the ultrasonic diagnostic imaging apparatus configured as described above will be specifically described. FIG. 2 is an explanatory diagram for setting a region of interest in the “shear wave diagnostic mode” within the ultrasonic transmission range. There are a plurality of types of ultrasonic probes such as a convex type and a linear type. In this embodiment, the convex type will be described as an example. The
図３は、「せん断波診断モード」におけるフローチャートである。また、図４は、Ｂモード画像上の超音波画像に対する関心領域設定と禁止領域設定の説明図である。 FIG. 3 is a flowchart in the “shear wave diagnostic mode”. FIG. 4 is an explanatory diagram of region-of-interest setting and prohibition region setting for an ultrasound image on a B-mode image.
図４に示すように、ステップＳＴ３０１では、最初に「Ｂモード診断モード」を選択して被検体の肝臓のＢモード画像４１をディスプレイモニタ１５に表示させる。上述したように、Ｂモード画像は、Ｂモード画像プロセッサ１３４により信号処理される。
As shown in FIG. 4, in step ST <b> 301, first, the “B mode diagnosis mode” is selected to display the
肝臓組織の硬度を評価するために、操作者は操作卓１７を操作して「せん断波診断モード」に切り替える。この時、Ｂモード画像４１の表示はそのままであるが、ディスプレイモニタ１５の画面には、「関心領域設定」４２「禁止領域設定」４３のメニューが表示される。
In order to evaluate the hardness of the liver tissue, the operator operates the
ステップＳＴ３０２では、操作者は、プッシュパルス送信を回避する「禁止領域設定」４３のメニューを選択する。「禁止領域設定」４３のメニューが選択されると、ディスプレイモニタ１５には、禁止領域４４を設定するマーカが表示され、操作卓１７を使用して禁止領域４４をＢモード画像上に自由な形状で設定できる（図４では多角形で表示している）。ここでは、脊髄（骨）にあたる部分をマーキングしている。このようにしてマーキングされた禁止領域の設定値は、禁止領域設定部１９２に記憶される。
In step ST302, the operator selects a “prohibited area setting” 43 menu that avoids push pulse transmission. When the menu of “prohibited area setting” 43 is selected, a marker for setting the prohibited
マーキングされた禁止領域は、画像判別により、超音波プローブ１１の移動が生じても自動的に設定されるように動作するが、大幅な移動に対して追従できない場合は再度禁止領域をマーキングする。
The marked forbidden area operates so as to be automatically set by image discrimination even when the
また、「Ｂモード診断モード」で超音波エコー量もしくは画像を解析し、骨、羊水など自動判定できる領域は禁止領域としてリアルタイムに設定される。造影剤を使用している部位については、造影剤使用部位の反射のみを抽出する画像処理を行って造影剤の使用領域を算出する。そしてこの領域も自動的に禁止領域として設定される。なお、禁止領域は、プッシュパルスの影響が及ぶ範囲を加味して広く設定される。 In addition, in the “B mode diagnosis mode”, an ultrasonic echo amount or an image is analyzed, and an area that can be automatically determined, such as bone and amniotic fluid, is set as a prohibited area in real time. For a region using a contrast agent, image processing for extracting only the reflection of the region where the contrast agent is used is performed to calculate the use region of the contrast agent. This area is also automatically set as a prohibited area. The forbidden area is set wide in consideration of the range affected by the push pulse.
ステップＳＴ３０３では、操作者は、「関心領域設定」４２のメニューを選択する。「関心領域設定」４２のメニューが選択されると、ディスプレイモニタ１５には関心領域４５を設定するマーカ枠が表示され、操作卓１７のユーザインタフェースを使用してマーカ枠の中心位置、領域の大きさなどを自由に設定できる。このように設定されたマーカ枠の座標値は、関心領域４５の設定値として関心領域設定部１９１に記憶される。
In step ST <b> 303, the operator selects a menu of “region of interest setting” 42. When the menu of “region of interest setting” 42 is selected, a marker frame for setting the region of
ステップＳＴ３０４では、関心領域４５の設定値と禁止領域４４の設定値との比較を行い、関心領域４５が禁止領域４４内に含まれるかどうかを判定する。この判定は、送信領域判定部１９３にて行われ、その判定結果は送信制御部１９０に伝えられる。関心領域４５の一部でも、禁止領域４４内に含まれているならば（ＳＴ３０４：Ｎｏ）、ステップＳＴ３０５に進む。
In step ST304, the set value of the region of
ステップＳＴ３０５では、メッセージ部１９４は。操作者に対して注意喚起を行う警告メッセージの生成を行う。図５、図６は警告メッセージの例である。図５では、「禁止領域に関心領域を設定しようとしています！！禁止領域外に設定してください。」というメッセージを表示する。送信領域判定部１９３にて行われる判定は、関心領域４５の移動とともにリアルタイムに判断されるため、点線矢印に示すように、操作者は関心領域を禁止領域外に設定しなおす（ＳＴ３０３に戻る）ことができる。関心領域４５を変更しない場合は、ステップＳＴ３０６に進み、図６の警告「禁止領域に関心領域が設定されました！！プッシュパルスの送信はできません。」を表示し、送信制御部１９０はプッシュパルスの送信を禁止して終了する。
In step ST305, the
またステップＳＴ３０４において、関心領域４５が禁止領域４４内に含まれていないならば（ＳＴ３０４：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３０７に進む。
If the region of
ステップＳＴ３０７においては、履歴制御に基づくプッシュパルス送信の送信条件、および制約条件を算出する。履歴制御を行うために、送信制御部１９０は送信履歴部１９７に対してこれまでの送信履歴について問い合わせを行う。送信履歴部１９７は送信制御データ保存部１９５に保存されている送信制御データから現在診断中の患者に対する略同一位置（または同一部位）に対する送信履歴を検索する。
In step ST307, push pulse transmission conditions based on history control and constraint conditions are calculated. In order to perform history control, the
図７は、送信制御データ保存部１９５に保存するデータベース（送信制御データ７１）の例である。このデータベースの例では、１レコード内に患者を一意に識別する患者ＩＤ、診断した部位、せん断波診断モードで設定された関心領域座標、プッシュパルスの送信パワー、プッシュパルスの送信時刻、照射時間などのフィールド項目が記録される。さらに、オプションのフィールド項目として、禁止領域座標、および診断した超音波画像が保存されたリンクアドレスが記録される。
FIG. 7 is an example of a database (transmission control data 71) stored in the transmission control
例えば、送信履歴部１９７は、患者Ａに対してプッシュパルスを送信する際には、患者Ａに対するデータベースのレコードを抽出し、さらに同一部位（肝臓）に対するレコードを抽出する。図７の例ではＮｏ．１とＮｏ．２のレコードが抽出される。
For example, when transmitting a push pulse to the patient A, the
同じ部位（関心領域）に何度もプッシュパルスを行うと部位へのダメージや発熱などのリスクを生じるため、再試行禁止時間が設定される。この再試行時間内における過去のプッシュパルスの送信パワーと、プッシュパルスの送信時刻、照射時間、送信部位からの距離に応じた減衰率などに基づいて、今回プッシュパルス送信しようとする部位（関心領域）が過去に受けた送信パワー、照射時間の積算値などの値を計算する。それらの値があらかじめ決められた閾値（以下、制約閾値と称する）を超えた場合には（ＳＴ３０８：ＹＥＳ）、制約条件設定部１９６に予め設定された制約条件により送信制御が行われる。
If a push pulse is repeatedly applied to the same part (region of interest), there is a risk of damage to the part or heat generation, so a retry prohibition time is set. Based on the transmission power of the past push pulse within this retry time, the transmission time of the push pulse, the irradiation time, the attenuation rate according to the distance from the transmission region, etc. ) Calculates values such as transmission power received in the past and integrated value of irradiation time. When those values exceed a predetermined threshold (hereinafter referred to as a constraint threshold) (ST308: YES), transmission control is performed according to a constraint set in advance in the
制約条件設定部１９６に設定される制約条件は、例えば以下のようである。
The constraint conditions set in the constraint
（制約条件１）ユーザが関心領域を設定できない。
（制約条件２）関心領域の設定は可能だが、次再試行禁止時間が経過するまでプッシュパルスを送信できない。
（制約条件３）プッシュパルスの送信パワーを制約閾値以下になるように自動的に送信条件を調整するなどである。
(Constraint 1) The user cannot set the region of interest.
(Restriction condition 2) Although a region of interest can be set, a push pulse cannot be transmitted until the next retry prohibition time has elapsed.
(Restriction condition 3) The transmission condition is automatically adjusted so that the transmission power of the push pulse is less than or equal to the restriction threshold value.
送信履歴部１９７にてプッシュパルスの送信制御が必要と判定された場合には（ＳＴ３０８：ＹＥＳ）、ステップＳＴ３０９にて操作者に注意喚起の警告メッセージをディスプレイモニタ１５に表示する。図８、図９は、履歴制御時における注意喚起（警告）メッセージの例である。例えば、図８に示すように、上記制約条件１または２の場合については、「関心領域を他に設定するか、再試行禁止時間が経過するまでお待ちください！！」などと表示する。また、図９に示すように、制約条件３の場合については「プッシュパルスの送信出力を低下させて出力します。送信しますか？」などの警告とともに、送信の可否について操作者に許可を求める。
If the
ステップＳＴ３１０では、上記制約条件に基づいて送信制御（送信禁止も含む）を行う。 In step ST310, transmission control (including transmission prohibition) is performed based on the constraint conditions.
ステップＳＴ３０８で、制約閾値を超えない場合には（ＳＴ３０８：Ｎｏ）、送信制御を行わず、通常の送信パワーにてプッシュパルスを送信する（ステップＳＴ３０５）。 If the constraint threshold is not exceeded in step ST308 (ST308: No), transmission control is not performed, and a push pulse is transmitted with normal transmission power (step ST305).
ここで、送信制御データ７１に設定されたオプションのフィールド項目について述べる。プッシュパルスの送信ともに、せん断波診断モードの超音波画像を医用画像保存部１９８に保存する場合、「超音波画像へのリンク」フィールドには、その超音波画像のリンクアドレスを記録しておく。また「禁止領域座標」フィールドには、超音波画像に設定され禁止領域の空間座標も同時に記録しておく。
Here, optional field items set in the transmission control data 71 will be described. When the push pulse is transmitted and the ultrasonic image in the shear wave diagnosis mode is stored in the medical
これによりプッシュパルス送信の際には、過去に送信した超音波画像を読出し、画像のパターンマッチングから関心領域の比較を行うことにより同一部位であるかどうかを判断することができる。 As a result, at the time of push pulse transmission, it is possible to determine whether or not they are the same part by reading an ultrasonic image transmitted in the past and comparing the regions of interest from image pattern matching.
また患者に対する術後の経過観察などの定期的な診断においては、操作者は送信制御データ７１から患者の過去のデータを読み出し、関心領域の設定、禁止領域の設定を自動的に設定することが可能である。すなわち、サイド・バイ・サイド表示などの方法によって過去の超音波画像と診断中のＢモード画像を同時に表示させ、これらが略一致するように超音波プローブを移動させることで関心領域の設定、禁止領域が自動的に設定され、同じ位置に対する肝臓組織の硬度評価が可能となる。 Further, in periodic diagnosis such as postoperative follow-up for the patient, the operator can read the patient's past data from the transmission control data 71 and automatically set the region of interest and the prohibited region. Is possible. That is, the past ultrasound image and the B-mode image being diagnosed are simultaneously displayed by a method such as side-by-side display, and the region of interest is set or prohibited by moving the ultrasound probe so that they substantially coincide with each other. The area is automatically set, and it is possible to evaluate the hardness of the liver tissue at the same position.
以上述べたように、第１の実施形態によれば、せん断波診断モードにおいて音響的な影響が危惧される部位に対して安全に組織硬度を診断することが可能となる。すなわち、安全上不向きな胎児、超音波の反射率が高い骨などの部位、造影剤を使用している部位などの近傍に対してプッシュパルスを送信の際には、操作者に対して警告を与えるとともにプッシュパルスの送信制御を行うことが可能である。また、同じ部位に所定の積算パワーが照射されないように履歴制御を行うことができるため、部位へのダメージや発熱などのリスクを防止することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to safely diagnose the tissue hardness of a site where acoustic influence is a concern in the shear wave diagnosis mode. In other words, when sending a push pulse to a fetus that is unsuitable for safety, a part such as a bone with high ultrasonic reflectivity, or a part using a contrast agent, a warning is given to the operator. In addition, it is possible to control transmission of push pulses. In addition, since history control can be performed so that predetermined integrated power is not irradiated to the same part, it is possible to prevent risks such as damage to the part and heat generation.
（第２の実施形態）
本実施形態は、超音波プローブに位置センサを設け、ＣＴ装置（Computed Tomography）、ＭＲＩ装置（Magnetic Resonance Imaging）など他のモダリティで撮影した画像データと高精度で連携し、これを参照しながらせん断波診断を行う実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
In this embodiment, an ultrasonic probe is provided with a position sensor, and is linked with image data photographed with other modalities such as a CT apparatus (Computed Tomography) and an MRI apparatus (Magnetic Resonance Imaging) with high accuracy, and shearing is performed while referring to this. An embodiment for performing wave diagnosis will be described.
図１０に本実施形態における超音波画像診断装置のブロック構成図を示す。図１に対し、超音波プローブ１１の空間的位置、照射面の方向（角度）を取得するための位置センサが超音波プローブ１１に追加されており、本実施形態の位置センサは、磁気センサ１０１と磁気を発生するトランスミッタ１０２から構成される。さらには、磁気センサ１０１からの出力信号を処理して、超音波プローブ１１の空間的位置、照射面の方向を計算する位置情報取得部１０３、他のモダリティやＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）などが接続されたネットワーク１０４、ネットワーク１０４を介して取得したＣＴ装置、ＭＲＩ装置など他のモダリティで撮影された医用画像とＢモード画像を連動させる座標連動部１０５が追加されている。
FIG. 10 is a block diagram of the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to this embodiment. 1, a position sensor for acquiring the spatial position of the
図１１は、本実施形態に係る「せん断波診断モード」のフローチャート図である。また、図１２は他のモダリティ画像との位置合わせの説明図、図１３は、サイド・バイ・サイドの表示例である。ここではＣＴ画像の撮影画像を例にとって説明する。図１１においては大部分が図３のフローと同じであるため、追加されたステップと追加説明が必要なステップについて説明する。 FIG. 11 is a flowchart of the “shear wave diagnostic mode” according to the present embodiment. FIG. 12 is an explanatory diagram of alignment with other modality images, and FIG. 13 is a side-by-side display example. Here, a description will be given by taking a captured image of a CT image as an example. Since most of the steps in FIG. 11 are the same as the flow in FIG. 3, the added steps and the steps that require additional explanation will be described.
ステップＳＴ１１１では、他のモダリティのボリュームデータとしてＣＴ装置で撮影されたボリュームデータを取得する。ＣＴ装置のボリュームデータは、ネットワーク１０４を経由してＣＴ装置もしくはＰＡＣＳなどの画像サーバから入手し、一旦医用画像保存部１９８に保存する。そして所望のスライス位置でのＣＴ画像の生成が行われる。
In step ST111, volume data captured by the CT apparatus is acquired as volume data of another modality. The volume data of the CT apparatus is obtained from an image server such as a CT apparatus or PACS via the
また、ステップＳＴ３０１では、現在診断中のＢモード画像を表示する。ステップＳＴ１１２では、座標連動部１０５によってＣＴ画像と超音波画像の座標が連動される。図１２に示すように、超音波画像とＣＴ装置で撮影されたボリュームデータの連動方法は、２つのステップで完了する。○印は、位置合わせを行いたい部位のターゲットを示している。まず超音波画像とＣＴ画像を見ながら、超音波プローブ１１を動かしての角度を調整する（ステップＳＴ１２１）。そして角度調整がなされた後、空間座標に対する調整を行う（ステップＳＴ１２２）。これによりＢモード画像は、ＣＴ画像を基準とする座標と対応付けがなされる。そして図１３に示すように、観察中のＢモード画像１３Ｕと、このＢモード画像に対する略同一の断面図が連動するようにＣＴ画像１３Ｃが生成され、この両者の画像はディスプレイモニタ１５にサイド・バイ・サイド表示される。
In step ST301, the currently diagnosed B-mode image is displayed. In step ST112, the coordinates of the CT image and the ultrasonic image are interlocked by the coordinate interlocking
ＣＴ装置またはＭＲＩ装置などで撮影されたボリュームデータは、もともと画像解析により部位の種別を判別することができる。従って、禁止領域設定部１９２では、骨などのせん断波診断モードに不向きな領域の座標を、連動するＣＴ画像の座標から取得することができる。そしてこれを禁止領域として自動的に設定する。またさらには、ＣＴ装置での診断時にマーキングした領域を禁止領域として読み込むことも可能である。また、関心領域に対し、プッシュパルスの影響を加味した奥行き方向の情報を合わせた３次元座標を設定することも可能である。
Volume data captured by a CT apparatus, an MRI apparatus or the like can originally determine the type of a part by image analysis. Therefore, the prohibited
図１４は、同一患者に対して過去の関心領域を呼び出すためのフローチャート図である。図１５は、送信制御データ保存部１９５に保存される送信制御データの例である。
FIG. 14 is a flowchart for calling a past region of interest for the same patient. FIG. 15 is an example of transmission control data stored in the transmission control
本実施形態では、位置センサ（磁気センサ１０１）を有しているため第１の実施形態よりも高精度に関心領域、および禁止領域を設定することが可能となる。 In the present embodiment, since the position sensor (magnetic sensor 101) is provided, it is possible to set the region of interest and the prohibited region with higher accuracy than in the first embodiment.
ステップＳＴ１４１では、患者ＩＤを用いて、送信制御データ保存部１９５から過去の同一部位のレコードを検索する。さらに図１５に示すように、本実施形態の送信制御データ７１ｂではＣＴ画像へのリンクを示すフィールド項目が追加されている。送信制御データ７１ｂの関心領域座標は、操作者が断面画像に設定する関心領域に加えて、プッシュパルスの空間的影響を奥行き方向に加味した３次元空間座標が記録されている。過去の診断と同一の場所に対してプッシュパルスを送信する場合には、ステップＳＴ１４２で送信制御データベースから過去の超音波画像、もしくはＣＴ画像を呼び出し、その呼び出した画像の関心領域と同一位置になるように超音波プローブ１１の位置を調整する。この時、同一位置になるように超音波プローブの動かす方向をディスプレイモニタ１５に表示されるようにしてもよい。
In step ST141, the past record of the same part is searched from the transmission control
ステップＳＴ１４３では、送信制御データ７１ｂから送信条件を読み出す。そして過去のプッシュパルス条件と同じ条件にてプッシュパルスを送信する（ステップＳＴ１４４）。 In step ST143, the transmission condition is read from the transmission control data 71b. Then, a push pulse is transmitted under the same conditions as the past push pulse conditions (step ST144).
これにより、過去の診断画像と同一部位に同一条件のせん断波診断を容易に行うことが可能となる。 This makes it possible to easily perform shear wave diagnosis under the same conditions on the same site as a past diagnostic image.
以上述べたように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態に加え、以下のような効果を奏することが可能となる。本実施形態では位置センサを有することで、他のモダリティの３次元座標を基準とすることが可能である。また関心領域に対しても断面画像の奥行き方向の情報を加味した３次元座標を扱うことが可能となる。禁止領域のマーキングを行う場合にも、診断すべき領域全体をあらかじめスキャンし３次元的にマーキングすることができる。造影剤の使用領域についても予めプリスキャンすることによって禁止領域を３次元的に設定することも可能となる。さらには、他のモダリティでマーキングした領域を禁止領域として読み込むこともできる。 As described above, according to the second embodiment, the following effects can be achieved in addition to the first embodiment. In the present embodiment, by having the position sensor, it is possible to use the three-dimensional coordinates of other modalities as a reference. It is also possible to handle three-dimensional coordinates that take into account the depth direction information of the cross-sectional image for the region of interest. Even when the prohibited area is marked, the entire area to be diagnosed can be scanned in advance and marked three-dimensionally. It is also possible to set the prohibited area three-dimensionally by pre-scanning the contrast agent usage area in advance. Furthermore, an area marked with another modality can be read as a prohibited area.
従ってプッシュパルスの送信の領域制御・履歴制御においても、３次元的な関心領域の重なりを判定し送信制御を行うことが可能となるため高精度な領域制御と送信制御が可能となる。 Accordingly, even in the area control / history control of push pulse transmission, it is possible to determine the overlap of the three-dimensional regions of interest and perform the transmission control. Therefore, highly accurate area control and transmission control are possible.
（第３の実施形態）
本実施形態においては、せん断波診断モードにおいて操作者が超音波プローブを患者の体表から離した場合にも、安全にせん断波診断が行える実施形態について説明する。
(Third embodiment)
In this embodiment, an embodiment in which shear wave diagnosis can be safely performed even when the operator separates the ultrasonic probe from the patient's body surface in the shear wave diagnosis mode will be described.
図１６は、第３の実施形態における超音波画像診断装置のブロック構成図である。第２の実施形態に加え、体表から超音波プローブが離れたことを検出する空中放置検出部１６１が追加されている。
FIG. 16 is a block configuration diagram of an ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the third embodiment. In addition to the second embodiment, an
本実施形態は位置センサを備えていることから、現在診断中のプローブ位置から体表に対して垂直方向に一定距離以上離れたことを検出することで空中放置検出を行うことができる。また、第１の実施形態のように位置センサを有しない場合には、体表から超音波プローブ１１が離れるとＢモード画像の画素値（輝度値）が全体的に明るくなることを利用し、空中放置検出を検出してもよい。さらにはこのような種々の空中放置検出を組み合わせてもよい。
Since this embodiment is provided with a position sensor, it is possible to detect that the device is left in the air by detecting that it is away from the probe position currently being diagnosed by a certain distance in the vertical direction with respect to the body surface. Further, when the position sensor is not provided as in the first embodiment, the fact that the pixel value (luminance value) of the B-mode image becomes brighter as a whole when the
図１７は、超音波プローブが空中放置された場合のせん断波診断モードのフローチャートである。ステップＳＴ１７１では、操作者によって「せん断波診察モード」が選択される。空中放置検出部１６１は、診断中に超音波プローブ１１が患者体表から離れているかどうかを常時検出する。空中放置が検出された場合（ＳＴ１７２：Ｙｅｓ）、「せん断波診断モード」を抜ける処理を行う（ステップＳＴ１７３）。空中放置を検出しない場合は（ＳＴ１７２：Ｎｏ）、診断を続けプッシュパルスを送信する（ステップＳＴ１７４）。そして診断を終了する場合は（ＳＴ１７５：Ｙｅｓ）、診断を終了するステップに進む。診断を終了しない場合は（ＳＴ１７５：Ｎｏ）、診断を継続し、ステップ１７２に戻る。
FIG. 17 is a flowchart of the shear wave diagnosis mode when the ultrasonic probe is left in the air. In step ST171, the “shear wave examination mode” is selected by the operator. The
以上述べたように、第３の実施形態によれば、超音波プローブが患者体表から離れた場合に、プッシュパルスの送信を停止することができるため、安全な診断が可能となる。 As described above, according to the third embodiment, when the ultrasonic probe is separated from the patient body surface, the transmission of the push pulse can be stopped, so that a safe diagnosis can be performed.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention.
実施形態では、肝臓組織の硬度診断を主例として説明した。しかし適用される診断は、これに限定しない。また診断手順においても、上述したフローチャートに限定するものではない。 In the embodiment, the hardness diagnosis of liver tissue has been described as a main example. However, the applied diagnosis is not limited to this. Further, the diagnosis procedure is not limited to the flowchart described above.
これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１１…超音波プローブ、
１２…送受信部、
１３…プロセッサ部、
１４…スキャンコンバータ、
１５…ディスプレイモニタ、
１６…画像生成部、
１７…操作卓、
１８…インターフェース部、
１９…制御部。
11 ... ultrasonic probe,
12: Transmitter / receiver,
13: Processor part,
14 ... Scan converter,
15 ... Display monitor,
16 ... image generation unit,
17 ... console,
18 ... interface part,
19: Control unit.
Claims (13)
前記超音波プローブにプッシュパルスを発生する駆動信号を送信する送信部と、
前記プッシュパルスによって発生したせん断波を前記プローブにて検出した検出信号を受信する受信部と、
前記プッシュパルスを照射する関心領域を超音波画像上に設定する関心領域設定部と、
前記プッシュパルスの照射を回避するための禁止領域を設定する禁止領域設定部と、
前記関心領域が前記禁止領域内に含まれるかどうかを判定する送信領域判定部と、
を有する超音波画像診断装置。 An ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves to a subject; and
A transmitter for transmitting a drive signal for generating a push pulse to the ultrasonic probe;
A receiving unit that receives a detection signal obtained by detecting the shear wave generated by the push pulse by the probe;
A region-of-interest setting unit for setting a region of interest to be irradiated with the push pulse on an ultrasound image;
A prohibited area setting unit for setting a prohibited area for avoiding irradiation of the push pulse;
A transmission region determination unit that determines whether the region of interest is included in the prohibited region;
An ultrasonic diagnostic imaging apparatus.
同一関心領域に対するプッシュパルスの送信履歴を前記送信制御データから収集する送信履歴部と、
前記送信履歴に基づいて前記プッシュパルスの送信制限する制約条件を設定する制約条件設定部と、
をさらに有し、
前記送信制御部は、前記制約条件に基づいてプッシュパルス照射の送信制御を行う請求項３記載の超音波画像診断装置。 A transmission control data storage unit that stores transmission control data of the push pulse;
A transmission history unit that collects transmission history of push pulses for the same region of interest from the transmission control data;
A constraint condition setting unit for setting a constraint condition for limiting transmission of the push pulse based on the transmission history;
Further comprising
The ultrasound diagnostic imaging apparatus according to claim 3, wherein the transmission control unit performs transmission control of push pulse irradiation based on the constraint condition.
その造影剤使用領域に基づいて自動的に禁止領域を設定する請求項１記載の超音波画像診断装置。 The prohibited area setting unit determines a contrast agent use area from an ultrasound image,
The ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the prohibition area is automatically set based on the contrast agent use area.
置。 The ultrasonic image diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the prohibited area setting unit automatically sets a prohibited area by performing image analysis of an ultrasonic echo amount or an ultrasonic image.
Place.
前記位置センサから前記超音波プローブの空間的位置を取得する位置情報取得部と、
前記空間的位置に対する超音波画像と、他のモダリティで撮影された医用画像との座標を対応させ、前記超音波プローブの移動に対応する超音波画像と他のモダリティで撮影された医用画像とを連動させる座標設定部と、
をさらに有する請求項５記載の超音波画像診断装置。 A position sensor attached to the ultrasonic probe;
A position information acquisition unit for acquiring a spatial position of the ultrasonic probe from the position sensor;
Corresponding coordinates of an ultrasonic image with respect to the spatial position and a medical image taken with another modality, an ultrasonic image corresponding to the movement of the ultrasonic probe and a medical image taken with another modality Coordinate setting section to be linked,
The ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 5, further comprising:
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