JP2019093123A - Medical image diagnostic apparatus and medical image processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、医用画像診断装置及び医用画像処理装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a medical image diagnostic apparatus and a medical image processing apparatus.
従来、心臓弁の治療においては、超音波診断装置及びＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置が併用されている。例えば、医師は、術前にＸ線ＣＴ装置により撮像したＣＴ画像データを用いて、所望のＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像を参照しつつ治療計画を作成する。そして、手術中には、医師は、術前に作成した治療計画と、超音波診断装置により撮像されるリアルタイムの超音波画像とを参照しつつ、治療を行う。この際に表示される超音波画像の走査領域（走査断面）は、治療計画において参照したＭＰＲ画像と同じ断面であるのが好適である。 Conventionally, in the treatment of heart valves, an ultrasonic diagnostic apparatus and an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus are used in combination. For example, a doctor creates a treatment plan while referring to a desired MPR (Multi Planar Reconstruction) image using CT image data captured by an X-ray CT apparatus before surgery. Then, during the operation, the doctor refers to the treatment plan prepared before the operation and the real time ultrasonic image imaged by the ultrasonic diagnostic apparatus to perform the treatment. The scan area (scan cross section) of the ultrasound image displayed at this time is preferably the same cross section as the MPR image referred to in the treatment plan.
ここで、超音波診断装置により心臓弁の撮像を行う場合には、ＴＥＥ（transesophageal echocardiography：経食道心エコー用超音波）プローブが利用される場合がある。ＴＥＥプローブは、食道や胃等の上部消化管に経口で挿入されることで、心臓等を超音波で撮像する超音波プローブである。しかしながら、ＴＥＥプローブを用いて所望の領域を走査することは難しい。 Here, when imaging of a heart valve is performed by an ultrasonic diagnostic apparatus, a TEE (transesophagal echocardiography: ultrasound for transesophageal echocardiography) probe may be used. The TEE probe is an ultrasonic probe for imaging a heart or the like with ultrasound by being orally inserted into the upper digestive tract such as the esophagus or the stomach. However, it is difficult to scan a desired area using a TEE probe.
本発明が解決しようとする課題は、所望の走査領域を容易に設定することができる医用画像診断装置及び医用画像処理装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a medical image diagnostic apparatus and a medical image processing apparatus capable of easily setting a desired scan area.
実施形態に係る医用画像診断装置は、取得部と、抽出部と、設定部と、表示制御部とを備える。取得部は、被検体が撮像された３次元医用画像データを取得する。抽出部は、前記３次元医用画像データに描出された前記被検体の構造に基づいて、プローブの移動可能範囲を抽出する。設定部は、前記抽出した前記移動可能範囲に基づいて、前記プローブによる走査の目標となる目標走査領域を設定する。表示制御部は、前記３次元医用画像データ中に前記目標走査領域を表示する。 The medical image diagnostic apparatus according to the embodiment includes an acquisition unit, an extraction unit, a setting unit, and a display control unit. The acquisition unit acquires three-dimensional medical image data obtained by imaging the subject. The extraction unit extracts the movable range of the probe based on the structure of the subject depicted in the three-dimensional medical image data. The setting unit sets a target scanning area which is a target of scanning by the probe based on the extracted movable range. The display control unit displays the target scan area in the three-dimensional medical image data.
以下、図面を参照して、実施形態に係る医用画像診断装置及び医用画像処理装置を説明する。なお、以下で説明する実施形態は一例であり、本実施形態に係る医用画像診断装置及び医用画像処理装置は、以下の説明に限定されるものではない。 Hereinafter, a medical image diagnostic apparatus and a medical image processing apparatus according to the embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is an example, and the medical image diagnostic apparatus and the medical image processing apparatus according to the present embodiment are not limited to the following description.
（第１の実施形態）
図１を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の構成例について説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、装置本体１００と、超音波プローブ１０１と、入力装置１０２と、ディスプレイ１０３とを有する。超音波プローブ１０１、入力装置１０２、及びディスプレイ１０３は、装置本体１００と通信可能に接続される。
First Embodiment
A configuration example of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment will be described using FIG. 1. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment includes an apparatus main body 100, an ultrasonic probe 101, an input device 102, and a display 103. The ultrasound probe 101, the input device 102, and the display 103 are communicably connected to the device body 100.
超音波プローブ１０１は、複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、装置本体１００が有する送受信回路１１０から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１０１は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ１０１は、装置本体１００と着脱自在に接続される。 The ultrasonic probe 101 has a plurality of piezoelectric vibrators, and the plurality of piezoelectric vibrators generate ultrasonic waves based on drive signals supplied from the transmission / reception circuit 110 of the apparatus main body 100. In addition, the ultrasonic probe 101 receives a reflected wave from the subject P and converts it into an electric signal. In addition, the ultrasonic probe 101 has a matching layer provided in the piezoelectric vibrator, a backing material that prevents the propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator to the rear, and the like. The ultrasonic probe 101 is detachably connected to the apparatus main body 100.
超音波プローブ１０１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１０１が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。 When an ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic probe 101 to the subject P, the transmitted ultrasonic wave is reflected one after another by the discontinuous surface of the acoustic impedance in the body tissue of the subject P, and the ultrasonic probe as a reflected wave signal A plurality of piezoelectric vibrators 101 are received. The amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuity where the ultrasound is reflected. Note that the reflected wave signal when the transmitted ultrasonic pulse is reflected by the moving blood flow, the surface of the heart wall or the like depends on the velocity component of the moving body in the ultrasonic transmission direction by the Doppler effect. Receive a frequency shift.
第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１は、例えば、ボリュームデータを収集可能な経食道心エコー用超音波（ＴＥＥ：transesophageal echocardiography）プローブである。ＴＥＥプローブは、食道や胃等の上部消化管に経口で挿入されることで、心臓等を超音波で撮像するための超音波プローブ１０１である。一例としては、超音波プローブ１０１は、複数の振動子が格子状に並んだ２次元アレイを有する３次元（３Ｄ）ＴＥＥプローブである。この２次元アレイを有するＴＥＥプローブは、電子制御により断面（plane面）を走査する振動子面を回転・揺動させることが可能である。また、例えば、２次元アレイを有するＴＥＥプローブは、走査断面を１８０°回転させることで、ボリュームデータを収集可能である。なお、ＴＥＥプローブは、経食道プローブとも称される。 The ultrasound probe 101 according to the first embodiment is, for example, a transesophageal echocardiography (TEE) probe capable of collecting volume data. The TEE probe is an ultrasonic probe 101 for imaging a heart or the like with ultrasound by being orally inserted into the upper digestive tract such as the esophagus or the stomach. In one example, the ultrasound probe 101 is a three-dimensional (3D) TEE probe having a two-dimensional array in which a plurality of transducers are arranged in a grid. The TEE probe having this two-dimensional array is capable of rotating and swinging a vibrator surface which scans a cross section (plane plane) by electronic control. Also, for example, a TEE probe having a two-dimensional array can collect volume data by rotating the scanning cross section by 180 °. The TEE probe is also referred to as a transesophageal probe.
図２Ａ及び図２Ｂを用いて、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１の構造について説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１の構造の一例を示す図である。図２Ａには、ＴＥＥプローブである超音波プローブ１０１の外観を例示する。図２Ｂには、ＴＥＥプローブである超音波プローブ１０１により走査される走査領域（走査断面）の回転及び煽りについて説明する。 The structure of the ultrasound probe 101 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2A and 2B. FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams showing an example of the structure of the ultrasound probe 101 according to the first embodiment. FIG. 2A illustrates the appearance of the ultrasonic probe 101 which is a TEE probe. FIG. 2B illustrates rotation and rotation of a scanning region (scanning cross section) scanned by the ultrasonic probe 101 which is a TEE probe.
図２Ａに示すように、ＴＥＥプローブである超音波プローブ１０１は、先端部１０１Ａと、導中管１０１Ｂと、屈曲部１０１Ｃとを有する。先端部１０１Ａは、被検体の食道の内壁に当接される部分であり、２次元アレイである振動子アレイ１０１Ｄを有する。導中管１０１Ｂは、先端部１０１Ａを食道へ挿入するための部分であり、先端部１０１Ａと装置本体１００（又は超音波プローブ１０１の体外部分）とを接続する配線と管状部材により構成される。屈曲部１０１Ｃは、先端部１０１Ａと導中管１０１Ｂとを接続する部分であり、導中管１０１Ｂに対して先端部１０１Ａを屈曲可能な機構を有する。例えば、屈曲部１０１Ｃは、導中管１０１Ｂに対して先端部１０１Ａを前後方向、若しくは左右方向に屈曲させる。ここで、前後方向とは、振動子アレイ１０１Ｄの面に対して垂直な方向であり、左右方向とは、導中管１０１Ｂの軸方向及び前後方向に対して垂直な方向である。先端部１０１Ａの屈曲角度（先端部角度）は、操作者が任意に指定可能である。 As shown in FIG. 2A, the ultrasonic probe 101, which is a TEE probe, has a distal end portion 101A, a guiding tube 101B, and a bending portion 101C. The tip portion 101A is a portion that is in contact with the inner wall of the esophagus of a subject, and includes a transducer array 101D that is a two-dimensional array. The guiding tube 101B is a portion for inserting the distal end portion 101A into the esophagus, and is constituted of a wire connecting the distal end portion 101A and the apparatus main body 100 (or the extracorporeal portion of the ultrasonic probe 101) and a tubular member. The bending portion 101C is a portion connecting the tip portion 101A and the guiding tube 101B, and has a mechanism capable of bending the tip portion 101A with respect to the guiding tube 101B. For example, the bending portion 101C bends the distal end portion 101A in the front-rear direction or the left-right direction with respect to the guiding tube 101B. Here, the front-rear direction is a direction perpendicular to the surface of the transducer array 101D, and the left-right direction is a direction perpendicular to the axial direction and the front-rear direction of the guiding tube 101B. The bending angle (tip portion angle) of the tip portion 101A can be arbitrarily designated by the operator.
また、図２Ｂに示すように、ＴＥＥプローブである超音波プローブ１０１は、走査領域１０を任意の方向に回転・煽り可能に構成される。例えば、図２Ｂ左図に示すように、走査領域１０が初期位置に設定されている場合には、走査領域１０の中心線１１は振動子アレイ１０１Ｄに対して垂直であり、走査領域１０の方位方向は導中管１０１Ｂの軸方向に対して垂直である。ここで、走査領域１０を９０°回転させた場合には、例えば、図２Ｂ右上図に示すように、中心線１１が振動子アレイ１０１Ｄに対して垂直のまま、走査領域１０の方位方向が導中管１０１Ｂの軸方向に対して平行となる。また、走査領域１０を煽った場合には、例えば、図２Ｂ右下図に示すように、走査領域１０の方位方向が導中管１０１Ｂの軸方向に対して垂直のまま、中心線１１が傾斜する。この回転角度及び煽り角度は、操作者が任意に指定可能である。 Further, as shown in FIG. 2B, the ultrasonic probe 101, which is a TEE probe, is configured to be able to rotate and scan the scanning region 10 in an arbitrary direction. For example, as shown in the left view of FIG. 2B, when the scanning area 10 is set to the initial position, the center line 11 of the scanning area 10 is perpendicular to the transducer array 101D and the orientation of the scanning area 10 The direction is perpendicular to the axial direction of the guiding tube 101B. Here, when the scan area 10 is rotated by 90 °, for example, as shown in the upper right figure in FIG. 2B, the azimuth direction of the scan area 10 is guided while the center line 11 is perpendicular to the transducer array 101D. It becomes parallel to the axial direction of middle pipe 101B. Further, when the scanning area 10 is covered, for example, as shown in the lower right figure in FIG. 2B, the center line 11 is inclined while the azimuthal direction of the scanning area 10 is perpendicular to the axial direction of the guiding tube 101B. . The rotation angle and the turning angle can be arbitrarily designated by the operator.
なお、図２Ａ及び図２Ｂにて説明した内容はあくまで一例であり、図示した内容に限定されるものではない。例えば、超音波プローブ１０１は、複数の振動子が一列に並んだ１次元アレイを有するＴＥＥプローブであっても良い。また、超音波プローブ１０１は、一列に配列された複数の圧電振動子を所定の角度（揺動角度）で揺動可能なメカニカル４Ｄプローブ（メカ４Ｄプローブ）であっても良い。 The contents described in FIGS. 2A and 2B are merely examples, and the present invention is not limited to the illustrated contents. For example, the ultrasound probe 101 may be a TEE probe having a one-dimensional array in which a plurality of transducers are aligned. In addition, the ultrasonic probe 101 may be a mechanical 4D probe (mechanical 4D probe) capable of swinging a plurality of piezoelectric transducers arranged in a line at a predetermined angle (swing angle).
入力装置１０２は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等を有し、超音波診断装置１の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１００に対して受け付けた各種設定要求を転送する。 The input device 102 has a mouse, a keyboard, buttons, a panel switch, a touch command screen, a foot switch, a track ball, a joystick, etc., and receives various setting requests from the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 1. Transfers the various setting requests received.
ディスプレイ１０３は、超音波診断装置１の操作者が入力装置１０２を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体１００において生成された超音波画像データ等を表示したりする。また、ディスプレイ１０３は、装置本体１００の処理状況を操作者に通知するために、各種のメッセージを表示する。また、ディスプレイ１０３は、スピーカーを有し、音声を出力することもできる。例えば、ディスプレイ１０３のスピーカーは、装置本体１００の処理状況を操作者に通知するために、ビープ音などの所定の音声を出力する。 The display 103 displays a graphical user interface (GUI) for the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 to input various setting requests using the input device 102, or ultrasonic image data generated in the apparatus main body 100, etc. Or display In addition, the display 103 displays various messages in order to notify the operator of the processing status of the apparatus main body 100. The display 103 also has a speaker and can output audio. For example, the speaker of the display 103 outputs a predetermined sound such as a beep to notify the operator of the processing status of the device body 100.
装置本体１００は、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に基づいて超音波画像データを生成する装置である。図１に示す装置本体１００は、超音波プローブ１０１が受信した２次元の反射波データに基づいて２次元の超音波画像データを生成可能な装置である。 The device body 100 is a device that generates ultrasound image data based on the reflected wave signal received by the ultrasound probe 101. An apparatus body 100 shown in FIG. 1 is an apparatus capable of generating two-dimensional ultrasound image data based on two-dimensional reflected wave data received by the ultrasound probe 101.
装置本体１００は、図１に示すように、送受信回路１１０と、Ｂモード処理回路１２０と、ドプラ処理回路１３０と、画像生成回路１４０と、記憶回路１５０と、処理回路１６０と、通信インターフェース１７０とを有する。送受信回路１１０、Ｂモード処理回路１２０、ドプラ処理回路１３０、画像生成回路１４０、記憶回路１５０、処理回路１６０、及び通信インターフェース１７０は、互いに通信可能に接続される。また、装置本体１００は、ネットワーク５に接続される。 As shown in FIG. 1, the apparatus main body 100 includes a transmission / reception circuit 110, a B mode processing circuit 120, a Doppler processing circuit 130, an image generation circuit 140, a storage circuit 150, a processing circuit 160, and a communication interface 170. Have. The transmission / reception circuit 110, the B mode processing circuit 120, the Doppler processing circuit 130, the image generation circuit 140, the storage circuit 150, the processing circuit 160, and the communication interface 170 are communicably connected to each other. In addition, the device body 100 is connected to the network 5.
送受信回路１１０は、パルス発生器、送信遅延部、パルサ等を有し、超音波プローブ１０１に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延部は、超音波プローブ１０１から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１０１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、送信遅延部は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。 The transmission / reception circuit 110 includes a pulse generator, a transmission delay unit, a pulsar, and the like, and supplies a drive signal to the ultrasonic probe 101. The pulse generator repeatedly generates rate pulses for forming transmission ultrasonic waves at a predetermined rate frequency. In addition, the transmission delay unit focuses the ultrasonic waves generated from the ultrasonic probe 101 in a beam shape, and the pulse generator generates a delay time for each piezoelectric transducer necessary to determine transmission directivity. Give for each rate pulse. The pulser also applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 101 at a timing based on the rate pulse. That is, the transmission delay unit arbitrarily adjusts the transmission direction of the ultrasonic wave transmitted from the surface of the piezoelectric transducer by changing the delay time given to each rate pulse.
なお、送受信回路１１０は、後述する処理回路１６０の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。 The transmission / reception circuit 110 has a function capable of instantaneously changing the transmission frequency, the transmission drive voltage, and the like in order to execute a predetermined scan sequence based on an instruction of the processing circuit 160 described later. In particular, the change of the transmission drive voltage is realized by a linear amplifier type transmission circuit whose value can be switched instantaneously or a mechanism for electrically switching a plurality of power supply units.
また、送受信回路１１０は、プリアンプ、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器、受信遅延部、加算器等を有し、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に対して各種処理を行って反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅された反射波信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延部は、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器は、受信遅延部によって処理された反射波信号の加算処理を行って反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。 The transmission / reception circuit 110 also has a preamplifier, an A / D (Analog / Digital) converter, a reception delay unit, an adder, and the like, and performs various processing on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 101 and reflects it. Generate wave data. The preamplifier amplifies the reflected wave signal for each channel. The A / D converter A / D converts the amplified reflected wave signal. The reception delay unit provides a delay time necessary to determine reception directivity. The adder performs addition processing of the reflected wave signals processed by the reception delay unit to generate reflected wave data. By the addition processing of the adder, the reflection component from the direction according to the reception directivity of the reflected wave signal is emphasized, and a comprehensive beam of ultrasonic transmission and reception is formed by the reception directivity and the transmission directivity.
送受信回路１１０は、被検体Ｐを２次元走査する場合、超音波プローブ１０１から２次元の超音波ビームを送信させる。そして、送受信回路１１０は、超音波プローブ１０１が受信した２次元の反射波信号から２次元の反射波データを生成する。 The transmitting / receiving circuit 110 causes the ultrasonic probe 101 to transmit a two-dimensional ultrasonic beam when scanning the subject P two-dimensionally. Then, the transmission and reception circuit 110 generates two-dimensional reflected wave data from the two-dimensional reflected wave signal received by the ultrasonic probe 101.
ここで、送受信回路１１０からの出力信号の形態は、ＲＦ（Radio Frequency）信号と呼ばれる位相情報が含まれる信号である場合や、包絡線検波処理後の振幅情報である場合等、種々の形態が選択可能である。 Here, the form of the output signal from the transmission / reception circuit 110 is various forms, such as when it is a signal including phase information called RF (Radio Frequency) signal or when it is amplitude information after envelope detection processing. It is selectable.
Ｂモード処理回路１２０は、送受信回路１１０から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。 The B mode processing circuit 120 receives the reflected wave data from the transmission / reception circuit 110, performs logarithmic amplification, envelope detection processing, etc., and generates data (B mode data) in which the signal intensity is expressed by the brightness of luminance. .
ドプラ処理回路１３０は、送受信回路１１０から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。 The Doppler processing circuit 130 performs frequency analysis of velocity information from the reflected wave data received from the transmission / reception circuit 110, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo component due to the Doppler effect, and mobile information such as velocity, dispersion, and power. Generate data (Doppler data) extracted for many points.
なお、図１に例示するＢモード処理回路１２０及びドプラ処理回路１３０は、２次元の反射波データ及び３次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、Ｂモード処理回路１２０は、２次元の反射波データから２次元のＢモードデータを生成し、３次元の反射波データから３次元のＢモードデータを生成する。また、ドプラ処理回路１３０は、２次元の反射波データから２次元のドプラデータを生成し、３次元の反射波データから３次元のドプラデータを生成する。 The B-mode processing circuit 120 and the Doppler processing circuit 130 illustrated in FIG. 1 can process both two-dimensional reflected wave data and three-dimensional reflected wave data. That is, the B-mode processing circuit 120 generates two-dimensional B-mode data from the two-dimensional reflected wave data, and generates three-dimensional B-mode data from the three-dimensional reflected wave data. Also, the Doppler processing circuit 130 generates two-dimensional Doppler data from two-dimensional reflected wave data, and generates three-dimensional Doppler data from three-dimensional reflected wave data.
画像生成回路１４０は、Ｂモード処理回路１２０及びドプラ処理回路１３０が生成したデータから超音波画像データを生成する。すなわち、画像生成回路１４０は、Ｂモード処理回路１２０が生成した２次元のＢモードデータから反射波の強度を輝度で表した２次元Ｂモード画像データを生成する。また、画像生成回路１４０は、ドプラ処理回路１３０が生成した２次元のドプラデータから移動体情報を表す２次元ドプラ画像データを生成する。２次元ドプラ画像データは、速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらを組み合わせた画像である。また、画像生成回路１４０は、Ｂモード処理回路１２０が生成した１走査線上のＢモードデータの時系列データから、Ｍモード画像データを生成することも可能である。また、画像生成回路１４０は、ドプラ処理回路１３０が生成したドプラデータから、血流や組織の速度情報を時系列に沿ってプロットしたドプラ波形を生成することも可能である。 The image generation circuit 140 generates ultrasound image data from the data generated by the B-mode processing circuit 120 and the Doppler processing circuit 130. That is, the image generation circuit 140 generates two-dimensional B-mode image data representing the intensity of the reflected wave as luminance from the two-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing circuit 120. Further, the image generation circuit 140 generates two-dimensional Doppler image data representing moving body information from the two-dimensional Doppler data generated by the Doppler processing circuit 130. The two-dimensional Doppler image data is a velocity image, a variance image, a power image, or an image combining these. The image generation circuit 140 can also generate M mode image data from time series data of B mode data on one scanning line generated by the B mode processing circuit 120. The image generation circuit 140 can also generate a Doppler waveform in which velocity information of blood flow and tissue is plotted in time series from the Doppler data generated by the Doppler processing circuit 130.
ここで、画像生成回路１４０は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成回路１４０は、超音波プローブ１０１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成回路１４０は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行なう。また、画像生成回路１４０は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。 Here, in general, the image generation circuit 140 converts (scan converts) a scanning line signal sequence of ultrasonic scanning into a scanning line signal sequence of a video format represented by a television etc., and displays ultrasonic waves for display. Generate image data. Specifically, the image generation circuit 140 performs coordinate conversion in accordance with the scan form of the ultrasonic wave by the ultrasonic probe 101 to generate ultrasonic image data for display. Further, as various image processing other than scan conversion, the image generation circuit 140 may perform, for example, image processing (smoothing processing) for regenerating an average value image of luminance using a plurality of image frames after scan conversion. Image processing (edge enhancement processing) using a differential filter is performed in the image. Further, the image generation circuit 140 combines character information of various parameters, a scale, a body mark, and the like with ultrasonic image data.
すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成回路１４０が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Ｂモードデータ及びドプラデータは、生データ（Raw Data）とも呼ばれる。画像生成回路１４０は、スキャンコンバート処理前の２次元超音波画像データである「２次元Ｂモードデータや２次元ドプラデータ」から、表示用の２次元超音波画像データである「２次元Ｂモード画像データや２次元ドプラ画像データ」を生成する。 That is, B-mode data and Doppler data are ultrasound image data before scan conversion processing, and data generated by the image generation circuit 140 are ultrasound image data for display after scan conversion processing. The B mode data and the Doppler data are also referred to as raw data. The image generation circuit 140 generates a “two-dimensional B-mode image” as two-dimensional ultrasonic image data for display from “two-dimensional B-mode data or two-dimensional Doppler data” which is two-dimensional ultrasonic image data before scan conversion processing. Generate data and 2D Doppler image data.
更に、画像生成回路１４０は、超音波ボリュームデータをディスプレイ１０３にて表示するための各種の２次元画像データを生成するために、超音波ボリュームデータに対してレンダリング処理を行う。画像生成回路１４０が行うレンダリング処理としては、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi Planer Reconstruction）を行って超音波ボリュームデータからＭＰＲ画像データを生成する処理がある。また、画像生成回路１４０が行うレンダリング処理としては、超音波ボリュームデータに対して「Curved MPR」を行う処理や、超音波ボリュームデータに対して「Maximum Intensity Projection」を行う処理がある。また、画像生成回路１４０が行うレンダリング処理としては、３次元の情報を反映した２次元画像データを生成するボリュームレンダリング（ＶＲ：Volume Rendering）処理及びサーフェスレンダリング（ＳＲ：Surface Rendering）処理がある。 Furthermore, the image generation circuit 140 performs a rendering process on the ultrasound volume data in order to generate various two-dimensional image data for displaying the ultrasound volume data on the display 103. As a rendering process performed by the image generation circuit 140, there is a process of generating MPR image data from ultrasound volume data by performing a cross-sectional reconstruction method (MPR: Multi Planer Reconstruction). Further, as a rendering process performed by the image generation circuit 140, there is a process of performing “Curved MPR” on ultrasound volume data and a process of performing “Maximum Intensity Projection” on ultrasound volume data. Further, as rendering processing performed by the image generation circuit 140, there are volume rendering (VR) processing and surface rendering (SR) processing for generating two-dimensional image data reflecting three-dimensional information.
記憶回路１５０は、画像生成回路１４０が生成した表示用の画像データを記憶するメモリである。また、記憶回路１５０は、Ｂモード処理回路１２０やドプラ処理回路１３０が生成したデータを記憶することも可能である。記憶回路１５０が記憶するＢモードデータやドプラデータは、例えば、診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、画像生成回路１４０を経由して表示用の超音波画像データとなる。 The storage circuit 150 is a memory for storing display image data generated by the image generation circuit 140. The storage circuit 150 can also store data generated by the B-mode processing circuit 120 and the Doppler processing circuit 130. The B mode data and the Doppler data stored in the storage circuit 150 can be called by the operator after diagnosis, for example, and become ultrasound image data for display via the image generation circuit 140.
また、記憶回路１５０は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行うための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。また、記憶回路１５０が記憶するデータは、図示しないインターフェースを経由して、外部装置へ転送することができる。なお、外部装置は、例えば、画像診断を行う医師が使用するＰＣ（Personal Computer）や、ＣＤやＤＶＤ等の記憶媒体、プリンター等である。 In addition, the storage circuit 150 may be a control program for performing ultrasound transmission / reception, image processing and display processing, diagnostic information (for example, patient ID, doctor's findings, etc.), various data such as a diagnostic protocol and various body marks. Remember. Further, data stored in the memory circuit 150 can be transferred to an external device via an interface (not shown). The external apparatus is, for example, a PC (Personal Computer) used by a doctor who performs image diagnosis, a storage medium such as a CD or a DVD, a printer, or the like.
処理回路１６０は、超音波診断装置１の処理全体を制御する。具体的には、処理回路１６０は、入力装置１０２を介して操作者から入力された各種設定要求や、記憶回路１５０から読み込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信回路１１０、Ｂモード処理回路１２０、ドプラ処理回路１３０、及び画像生成回路１４０の処理を制御する。また、処理回路１６０は、記憶回路１５０が記憶する表示用の超音波画像データをディスプレイ１０３にて表示するように制御する。 The processing circuit 160 controls the entire processing of the ultrasonic diagnostic apparatus 1. Specifically, the processing circuit 160 transmits and receives the transmission / reception circuit 110 and the B-mode processing circuit based on various setting requests input from the operator via the input device 102, and various control programs and various data read from the storage circuit 150. And 120 control the processing of the Doppler processing circuit 130 and the image generation circuit 140. The processing circuit 160 also controls the display 103 to display the display ultrasound image data stored in the storage circuit 150.
また、処理回路１６０は、取得機能１６１と、設定機能１６２と、位置合わせ機能１６３と、出力制御機能１６４とを実行する。なお、取得機能１６１は、取得部の一例である。また、設定機能１６２は、設定部の一例である。また、位置合わせ機能１６３は、位置合わせ部の一例である。また、出力制御機能１６４は、出力制御部の一例である。また、処理回路１６０が実行する取得機能１６１、設定機能１６２、位置合わせ機能１６３、及び出力制御機能１６４の処理内容については、後述する。 The processing circuit 160 also executes an acquisition function 161, a setting function 162, an alignment function 163, and an output control function 164. The acquisition function 161 is an example of an acquisition unit. The setting function 162 is an example of a setting unit. The alignment function 163 is an example of an alignment unit. The output control function 164 is an example of an output control unit. The processing contents of the acquisition function 161, the setting function 162, the alignment function 163, and the output control function 164 executed by the processing circuit 160 will be described later.
ここで、例えば、図１に示す処理回路１６０の構成要素である取得機能１６１、設定機能１６２、位置合わせ機能１６３、及び出力制御機能１６４が実行する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１５０に記録されている。処理回路１６０は、各プログラムを記憶回路１５０から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１６０は、図１の処理回路１６０内に示された各機能を有することとなる。 Here, for example, each processing function executed by the acquisition function 161, the setting function 162, the alignment function 163, and the output control function 164, which are components of the processing circuit 160 shown in FIG. It is recorded in the memory circuit 150 in a form. The processing circuit 160 is a processor that realizes the function corresponding to each program by reading each program from the memory circuit 150 and executing it. In other words, the processing circuit 160 in the state of reading out each program has each function shown in the processing circuit 160 of FIG.
通信インターフェース１７０は、ネットワーク５を経由して院内の各種の装置と通信を行うためのインターフェースである。通信インターフェース１７０により、処理回路１６０は、外部装置と通信を行う。例えば、処理回路１６０は、超音波診断装置１以外の医用画像診断装置により撮像された医用画像データ（ＣＴ（Computed Tomography）画像データやＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）画像データ等）をネットワーク５経由で受信する。そして、処理回路１６０は、受信した医用画像データを、記憶回路１５０に格納する。また、処理回路１６０は、受信した医用画像データを、自装置が撮像した超音波画像データとともにディスプレイ１０３に表示させる。なお、表示される医用画像データは、画像生成回路１４０により画像処理（レンダリング処理）された画像であってもよい。また、超音波画像データとともに表示される医用画像データは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等の記憶媒体を介して取得される場合であっても良い。 The communication interface 170 is an interface for communicating with various devices in the hospital via the network 5. The processing circuit 160 communicates with an external device through the communication interface 170. For example, the processing circuit 160 receives, via the network 5, medical image data (CT (Computed Tomography) image data, MRI (Magnetic Resonance Imaging) image data, etc.) captured by medical image diagnostic devices other than the ultrasound diagnostic device 1. Do. Then, the processing circuit 160 stores the received medical image data in the storage circuit 150. Further, the processing circuit 160 causes the display 103 to display the received medical image data together with the ultrasonic image data captured by the device itself. The medical image data to be displayed may be an image subjected to image processing (rendering processing) by the image generation circuit 140. In addition, medical image data displayed together with ultrasound image data may be acquired via a storage medium such as a CD-ROM, an MO, or a DVD.
ここで、心臓弁の治療においては、超音波診断装置１及びＸ線ＣＴ装置が併用されている。例えば、医師は、術前にＸ線ＣＴ装置により撮像したＣＴ画像データ（ボリュームデータ）を用いて、所望のＭＰＲ画像を参照しつつ治療計画を作成する。そして、手術中には、医師は、術前に作成した治療計画と、超音波診断装置１により撮像されるリアルタイムの超音波画像とを参照しつつ、治療を行う。この際に表示される超音波画像は、治療計画において参照したＭＰＲ画像と同じ断面であるのが好適である。 Here, in the treatment of the heart valve, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 and the X-ray CT apparatus are used in combination. For example, a doctor uses CT image data (volume data) captured by an X-ray CT apparatus before surgery to create a treatment plan while referring to a desired MPR image. Then, during the operation, the doctor refers to the treatment plan prepared before the operation and the real-time ultrasound image imaged by the ultrasound diagnostic apparatus 1 to perform the treatment. The ultrasound image displayed at this time preferably has the same cross section as the MPR image referred to in the treatment plan.
しかしながら、術前に得たＭＰＲ画像と同じ断面の超音波画像を得ることは難しい。例えば、心臓弁の撮像に用いられるＴＥＥプローブは、当接可能な部位や先端部１０１Ａの可動範囲に制約条件があるため、ＣＴ画像データから任意に生成したＭＰＲ画像と同じ走査領域（走査断面）を撮像することは難しい。 However, it is difficult to obtain an ultrasound image of the same cross section as the MPR image obtained before surgery. For example, the TEE probe used for imaging of a heart valve has a constraint condition on the contactable portion and the movable range of the tip portion 101A, so the same scanning region (scanning cross section) as an MPR image generated arbitrarily from CT image data It is difficult to image
そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、所望の走査領域を容易に設定するために、以下の処理機能を備える。なお、以下では、ＴＥＥプローブである超音波プローブ１０１を用いた撮像方法を例示して説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、以下の実施形態は、経腸プローブや経膣プローブを用いた撮像方法、又は、肋間から撮像を行う心尖部アプローチと呼ばれる撮像方法など、制約条件のある撮像方法において広く適用可能である。 Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment has the following processing functions in order to easily set a desired scan area. In the following, although an imaging method using the ultrasonic probe 101 which is a TEE probe is described as an example, the embodiment is not limited to this. For example, the following embodiments can be widely applied to imaging methods with constraints, such as an imaging method using an enteral probe or a vaginal probe, or an imaging method called an apical approach that performs imaging from the intercostal space.
また、以下では、対象走査領域の設定処理と、対象走査領域へのガイド処理とを順に説明する。ここで、設定処理とは、術前に得られたＣＴ画像データ上で、超音波走査の対象（ターゲット）となる対象走査領域を設定する処理である。また、ガイド処理（ナビゲーション）とは、術中において、超音波診断装置１により実際に走査される走査領域を、設定処理により設定された対象走査領域に近づけるための処理である。 Also, in the following, setting processing of the target scanning area and guiding processing to the target scanning area will be described in order. Here, the setting process is a process of setting a target scanning region to be a target (target) of ultrasonic scanning on CT image data obtained before the operation. Further, the guide process (navigation) is a process for bringing the scan area actually scanned by the ultrasonic diagnostic apparatus 1 close to the target scan area set by the setting process during the operation.
（設定処理）
まず、対象走査領域の設定処理について説明する。超音波診断装置１は、設定処理として、次の処理機能を実行する。つまり、取得機能１６１は、被検体Ｐが撮像された３次元医用画像データを取得する。また、設定機能１６２は、超音波走査に関する制約条件に基づいて、３次元医用画像データにおいて超音波走査の対象（ターゲット）となる対象走査領域を設定する。具体的には、設定機能１６２は、被検体Ｐに対する超音波プローブ１０１の移動可能範囲を含む制約条件に基づいて、３次元医用画像データから移動可能範囲に対応する３次元領域を抽出し、抽出した３次元領域に応じて対象走査領域を設定する。言い換えると、抽出部としての設定機能１６２は、３次元医用画像データに描出された前記被検体の構造に基づいて、プローブの移動可能範囲を抽出する。設定部としての設定機能１６２は、抽出した移動可能範囲に基づいて、プローブによる走査の目標となる目標走査領域を設定する。なお、対象走査領域（objective scan region）は、目標走査領域（target scan region）とも呼ばれる。
(Setting process)
First, setting processing of a target scanning area will be described. The ultrasound diagnostic apparatus 1 executes the following processing function as setting processing. That is, the acquisition function 161 acquires three-dimensional medical image data in which the subject P is imaged. Further, the setting function 162 sets a target scanning region to be a target (target) of ultrasonic scanning in the three-dimensional medical image data based on the constraint condition regarding the ultrasonic scanning. Specifically, the setting function 162 extracts and extracts a three-dimensional region corresponding to the movable range from the three-dimensional medical image data based on the constraint condition including the movable range of the ultrasound probe 101 with respect to the subject P The target scan area is set according to the three-dimensional area. In other words, the setting function 162 as the extraction unit extracts the movable range of the probe based on the structure of the subject depicted in the three-dimensional medical image data. The setting function 162 as a setting unit sets a target scanning area to be a target of scanning by the probe based on the extracted movable range. In addition, the target scan region (objective scan region) is also called a target scan region (target scan region).
ここで、制約条件とは、例えば、被検体Ｐに対する超音波プローブ１０１の「移動可能範囲」と、超音波プローブ１０１の当接面に対する走査領域の「傾斜可能範囲」と、走査領域における「走査可能範囲」とを含む。例えば、ＴＥＥプローブを用いた撮像方法では、移動可能範囲は、食道の内壁である。この食道の内壁は、被検体Ｐ（患者）ごとに異なり、予め撮像される３次元医用画像データから抽出可能である。また、傾斜可能範囲は、食道の内壁に対する走査領域の回転角度の限界値及び煽り角度の限界値により定まる。回転角度の限界値及び煽り角度の限界値は、ＴＥＥプローブの種類に応じて異なり、ＴＥＥプローブの製品情報などから取得可能である。また、走査可能範囲は、走査領域の方位方向及び深さ方向の長さ（距離）により定まり、ＴＥＥプローブの製品情報などから取得可能である。走査可能範囲のうち最も浅い部分（以下、「最浅部」と表記）は、振動子に接する位置であり、移動可能範囲に含まれるという制約条件がある。なお、これらの制約条件は、記憶回路１５０又はネットワーク５を介して接続可能な記憶装置などに予め記憶されている。記憶されている制約条件は、操作者の任意により適宜変更可能である。また、ＴＥＥプローブの移動可能範囲は、食道の内壁に限らず、例えば、食道の内腔をＣＴ値に基づいて抽出してもよい。すなわち、ＴＥＥプローブの移動可能範囲は、食道の少なくとも内腔を含む領域であれば良い。 Here, the constraint conditions include, for example, the “movable range” of the ultrasonic probe 101 with respect to the subject P, the “tiltable range” of the scanning area with respect to the contact surface of the ultrasonic probe 101, and “scanning in the scanning area It includes “possible range”. For example, in the imaging method using a TEE probe, the movable range is the inner wall of the esophagus. The inner wall of the esophagus differs for each subject P (patient) and can be extracted from three-dimensional medical image data captured in advance. In addition, the tiltable range is determined by the limit value of the rotation angle of the scan area with respect to the inner wall of the esophagus and the limit value of the rotation angle. The limit value of the rotation angle and the limit value of the rotation angle differ depending on the type of TEE probe, and can be acquired from product information of the TEE probe or the like. Further, the scannable range is determined by the azimuth direction of the scan area and the length (distance) in the depth direction, and can be acquired from the product information of the TEE probe or the like. The shallowest portion of the scannable range (hereinafter, referred to as the “shallowest portion”) is a position in contact with the transducer, and is constrained to be included in the movable range. Note that these constraint conditions are stored in advance in a storage device or the like that can be connected via the storage circuit 150 or the network 5. The constraint conditions stored can be changed as appropriate by the operator. Further, the movable range of the TEE probe is not limited to the inner wall of the esophagus, and for example, the lumen of the esophagus may be extracted based on the CT value. That is, the movable range of the TEE probe may be an area including at least the lumen of the esophagus.
なお、上記の制約条件は、ＴＥＥプローブを用いた場合の一例であり、これに限定されるものではない。例えば、経腸プローブや経膣プローブを用いた場合には、移動可能範囲は、腸又は膣の内壁である。また、心尖部アプローチの場合には、移動可能範囲は、肋間部分である。なお、傾斜可能範囲及び走査可能範囲については、ＴＥＥプローブの場合と同様に製品情報などから取得可能である。 The above-described constraint is an example in the case of using a TEE probe, and is not limited to this. For example, in the case of using an enteral probe or a vaginal probe, the movable range is the inner wall of the intestine or vagina. Also, in the case of the apical approach, the movable range is the intercostal region. The tiltable range and the scannable range can be acquired from product information and the like as in the case of the TEE probe.
図３を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置１における設定処理について具体的に説明する。図３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１における設定処理の処理手順を示すフローチャートである。図３に示す処理手順は、設定処理を開始する旨の入力を操作者から受け付けた場合に開始される。図３では、図４及び図５を参照しつつ説明する。図４及び図５は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１における設定処理を説明するための図である。 The setting process in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment will be specifically described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of setting processing in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. The processing procedure shown in FIG. 3 is started when an input to start setting processing is received from the operator. FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.4 and FIG.5 is a figure for demonstrating the setting process in the ultrasound diagnosing device 1 which concerns on 1st Embodiment.
なお、以下の設定処理の説明では、ＣＴ画像データ上で対象走査領域を設定する場合を説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、超音波診断装置１は、ＣＴ画像データに限らず、任意の医用画像診断装置にて被検体Ｐが撮像された３次元医用画像データ上で対象走査領域を設定可能である。例えば、超音波診断装置１は、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置によって撮像されたＭＲ画像データ、又は、超音波診断装置１により撮像された３次元の超音波画像データ上で対象走査領域を設定しても良い。 In the following description of setting processing, the case of setting a target scanning area on CT image data will be described, but the embodiment is not limited to this. For example, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 can set a target scan area on three-dimensional medical image data in which the subject P is imaged by any medical image diagnostic apparatus, not limited to CT image data. For example, the ultrasound diagnostic apparatus 1 sets a target scanning region on MR image data captured by an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus or three-dimensional ultrasound image data captured by the ultrasound diagnostic apparatus 1. It is good.
ステップＳ１０１において、処理回路１６０は、設定処理を開始する旨の入力を操作者から受け付けたか否かを判定する。例えば、操作者は、入力装置１０２を用いて、設定処理を開始する旨の入力を行う。入力装置１０２は、操作者により入力された設定処理を開始する旨の情報を、処理回路１６０へ出力する。処理回路１６０は、設定処理を開始する旨の情報を入力装置１０２から受け付けた場合に、設定処理を開始する旨の入力を受け付けたと判定し（ステップＳ１０１肯定）、ステップＳ１０２以降の処理を開始する。なお、処理回路１６０は、設定処理を開始する旨の入力を受け付けるまで（ステップＳ１０１否定）、ステップＳ１０２以降の処理を開始せず、待機状態である。 In step S101, the processing circuit 160 determines whether an input to start setting processing has been received from the operator. For example, the operator uses the input device 102 to input that the setting process is to be started. The input device 102 outputs, to the processing circuit 160, information indicating that the setting process has been started, which has been input by the operator. When the processing circuit 160 receives, from the input device 102, information indicating that the setting process is to be started, the processing circuit 160 determines that an input indicating that the setting process is to be started is received (Yes at step S101), and starts the process after step S102. . Note that the processing circuit 160 is in a standby state without starting the processing after step S102 until it receives an input to start setting processing (No at step S101).
ステップＳ１０２において、取得機能１６１は、ＣＴ画像データを読み出す。例えば、取得機能１６１は、ＣＴ画像データを記憶回路１５０から取得する。ここで、このＣＴ画像データは、例えば、Ｘ線ＣＴ装置により被検体Ｐの心臓を含む領域（例えば胸部）が撮像された画像データである。ＣＴ画像データが記憶回路１５０に記憶されていない場合には、取得機能１６１は、ネットワーク５を介して接続された、Ｘ線ＣＴ装置、又は、医用画像データ保管用の外部記憶装置などから取得することも可能である。 In step S102, the acquisition function 161 reads CT image data. For example, the acquisition function 161 acquires CT image data from the storage circuit 150. Here, this CT image data is, for example, image data obtained by imaging a region (for example, the chest) including the heart of the subject P by the X-ray CT apparatus. When the CT image data is not stored in the storage circuit 150, the acquisition function 161 acquires from the X-ray CT apparatus, the external storage device for medical image data storage, etc. connected via the network 5 It is also possible.
ステップＳ１０３において、設定機能１６２は、ＣＴ画像データから食道に対応する領域を抽出する。例えば、設定機能１６２は、取得機能１６１により取得されたＣＴ画像データに対してセグメンテーション処理を行うことにより、被検体Ｐの食道に対応する領域を抽出する。 In step S103, the setting function 162 extracts an area corresponding to the esophagus from the CT image data. For example, the setting function 162 performs segmentation processing on the CT image data acquired by the acquisition function 161 to extract a region corresponding to the esophagus of the subject P.
例えば、図４に示すように、設定機能１６２は、ディスプレイ１０３の表示領域１０３Ａに、ＶＲ（Volume Rendering）画像２０と、ＭＰＲ画像２１，２２，２３とを表示させる。ここで、ＶＲ画像２０は、被検体Ｐの心臓及び周辺臓器が描出されたレンダリング画像である。また、ＭＰＲ画像２１，２２，２３は、被検体Ｐの胸部のサジタル断面、コロナル断面、及びアキシャル断面の断層像である。なお、ＶＲ画像２０及びＭＰＲ画像２１，２２，２３は、取得機能１６１により取得されたＣＴ画像データに対する各種のレンダリング処理により生成される。 For example, as shown in FIG. 4, the setting function 162 displays a VR (Volume Rendering) image 20 and MPR images 21, 22, 23 in the display area 103 A of the display 103. Here, the VR image 20 is a rendered image in which the heart and surrounding organs of the subject P are depicted. The MPR images 21, 22, and 23 are tomographic images of the sagittal section, coronal section, and axial section of the chest of the subject P, respectively. The VR image 20 and the MPR images 21, 22 and 23 are generated by various rendering processes on CT image data acquired by the acquisition function 161.
例えば、操作者は、図４のＭＰＲ画像２１，２２，２３において、食道の領域に含まれる一点を指定する。図４に示す例では、ＭＰＲ画像２１に食道の一部が描出されている。そこで、操作者は、ＭＰＲ画像２１上の食道の領域にカーソルを合わせ、一点を指定するためのボタンを押下する。これにより、設定機能１６２は、操作者により指定された点が食道の領域に含まれる一点であると認識する。そして、設定機能１６２は、操作者により指定された点と同様のＣＴ値を有する画像領域を抽出するセグメンテーション処理により、ＣＴ画像データから食道に対応する抽出領域３０を抽出する。そして、設定機能１６２は、抽出領域３０をＶＲ画像２０及びＭＰＲ画像２１に表示（強調表示）する。 For example, the operator designates one point included in the esophagus region in the MPR images 21, 22, and 23 of FIG. In the example shown in FIG. 4, a part of the esophagus is depicted in the MPR image 21. Then, the operator brings the cursor to the esophagus region on the MPR image 21 and presses a button for designating one point. Thus, the setting function 162 recognizes that the point designated by the operator is one point included in the esophagus region. Then, the setting function 162 extracts the extraction region 30 corresponding to the esophagus from the CT image data by the segmentation process of extracting the image region having the same CT value as the point designated by the operator. Then, the setting function 162 displays (highlights) the extraction area 30 on the VR image 20 and the MPR image 21.
このように、設定機能１６２は、３次元医用画像データから移動可能範囲に対応する３次元領域（抽出領域３０）を抽出する。なお、図４に図示した内容はあくまで一例であり、図示の内容に限定されるものではない。例えば、図４では、ＭＰＲ画像２１上で食道の一点が指定される場合を説明したが、これは、ＭＰＲ画像２１上に食道が描出されていたからである。したがって、例えば、食道がＭＰＲ画像２２又はＭＰＲ画像２３上に描出されている場合には、操作者は、ＭＰＲ画像２２又はＭＰＲ画像２３上で食道の一点を指定しても良い。また、ＭＰＲ画像２１，２２，２３のいずれにも食道が描出されていない場合には、操作者は、各断層像の位置を変更して食道が描出される断層像を探索した上で、食道の一点を指定することもできる。 Thus, the setting function 162 extracts a three-dimensional area (extraction area 30) corresponding to the movable range from the three-dimensional medical image data. The content illustrated in FIG. 4 is merely an example, and is not limited to the content illustrated. For example, FIG. 4 describes the case where one point of the esophagus is specified on the MPR image 21 because the esophagus is depicted on the MPR image 21. Thus, for example, when the esophagus is depicted on the MPR image 22 or the MPR image 23, the operator may designate one point of the esophagus on the MPR image 22 or the MPR image 23. In addition, when the esophagus is not depicted in any of the MPR images 21, 22 and 23, the operator changes the position of each tomogram and searches for a tomogram in which the esophagus is depicted, You can also specify a single point.
また、図４では、手動により抽出領域３０を抽出する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、自動的に抽出領域３０を抽出することも可能である。例えば、設定機能１６２は、移動可能範囲「食道の内壁」に基づいて、３次元医用画像データから食道の領域を自動的に抽出することも可能である。この場合、設定機能１６２は、食道のＣＴ値、形態的特徴、心臓や肺などの他の臓器との位置関係といった食道に関する特徴を利用することで、自動的に抽出領域３０を抽出可能である。また、設定機能１６２は、移動可能範囲「食道の内壁」に基づいて、「食道の領域を指定してください」というメッセージを画像又は音声により出力させることで、食道の一点を指定する操作を操作者に促すことも可能である。 Although FIG. 4 illustrates the case where the extraction area 30 is extracted manually, the embodiment is not limited to this, and the extraction area 30 can be extracted automatically. For example, the setting function 162 can also automatically extract the region of the esophagus from the three-dimensional medical image data based on the movable range “inner wall of the esophagus”. In this case, the setting function 162 can automatically extract the extraction region 30 by using esophagus-related features such as CT values of the esophagus, morphological features, and positional relationships with other organs such as the heart and lungs. . In addition, the setting function 162 operates an operation of designating one point of the esophagus by outputting a message of “specify the region of the esophagus” by image or voice based on the movable range “inner wall of the esophagus”. It is also possible to urge
ステップＳ１０４において、設定機能１６２は、断面位置の入力を受け付ける。例えば、操作者は、対象走査領域を設定するために適切な断層像を探索するために、断層像のブラウジングを行う。具体例を挙げると、操作者は、図４に示したＭＰＲ画像２１，２２，２３を傾ける指示の入力を行う。 In step S104, the setting function 162 receives an input of the cross-sectional position. For example, the operator browses tomograms in order to search for a suitable tomogram to set a target scan area. As a specific example, the operator inputs an instruction to tilt the MPR images 21, 22, 23 shown in FIG.
ステップＳ１０５において、設定機能１６２は、制約条件の範囲内で、表示対象の断面位置を変更する。例えば、設定機能１６２は、移動可能範囲及び傾斜可能範囲を満たす範囲内で、３次元医用画像データのうち表示対象となる断面位置を変更する。 In step S105, the setting function 162 changes the cross-sectional position of the display target within the range of the constraint condition. For example, the setting function 162 changes the cross-sectional position to be displayed among the three-dimensional medical image data within the range satisfying the movable range and the tiltable range.
例えば、設定機能１６２は、ステップＳ１０４において入力された断面位置が、制約条件を満たすか否かを判定する。具体的には、設定機能１６２は、入力された断面位置の断層像が抽出領域３０を含むか否か、及び、食道の内壁に対する断面位置の角度が傾斜可能範囲に含まれるか否かを判定する。両者を満たす場合、つまり、断層像が抽出領域３０を含み、断面位置の角度が傾斜可能範囲に含まれる場合には、設定機能１６２は、制約条件を満たすと判定する。制約条件を満たす場合には、設定機能１６２は、表示対象の断面位置を変更する。なお、制約条件を満たさない場合には、設定機能１６２は、入力された断面位置に変更しない。 For example, the setting function 162 determines whether the cross-sectional position input in step S104 satisfies the constraint condition. Specifically, the setting function 162 determines whether the tomographic image of the input cross-sectional position includes the extraction region 30 and whether the angle of the cross-sectional position with respect to the inner wall of the esophagus is included in the tiltable range. Do. If the both are satisfied, that is, if the tomographic image includes the extraction region 30 and the angle of the cross-sectional position is included in the tiltable range, the setting function 162 determines that the constraint condition is satisfied. If the restriction condition is satisfied, the setting function 162 changes the cross-sectional position of the display target. When the constraint condition is not satisfied, the setting function 162 does not change to the input cross-sectional position.
このように、設定機能１６２は、制約条件を満たす範囲内で、３次元医用画像データのうち対象走査領域が設定される断面位置を変更する。 As described above, the setting function 162 changes the cross-sectional position at which the target scanning region is set in the three-dimensional medical image data within the range that satisfies the restriction condition.
ステップＳ１０６において、設定機能１６２は、断面位置に対応する断層像を表示する。例えば、設定機能１６２は、ステップＳ１０５において変更された断面位置に対応する断層像を表示領域１０３Ａに表示させる。 In step S106, the setting function 162 displays a tomographic image corresponding to the cross-sectional position. For example, the setting function 162 causes the display area 103A to display a tomographic image corresponding to the cross-sectional position changed in step S105.
例えば、図５に示すように、設定機能１６２は、図４に示したＭＰＲ画像２１，２２，２３に代えて、ＭＰＲ画像２４を表示させる。ここで、ＭＰＲ画像２４は、対象走査領域４０を設定するために操作者が指定した断面位置に対応する断層像である。このＭＰＲ画像２４には、抽出領域３０が描出されている。なお、この場合、対象走査領域４０及び中心線４１は、まだＭＰＲ画像２４には描出されていない。 For example, as shown in FIG. 5, the setting function 162 displays the MPR image 24 in place of the MPR images 21, 22, 23 shown in FIG. Here, the MPR image 24 is a tomogram corresponding to the cross-sectional position designated by the operator in order to set the target scanning area 40. An extraction area 30 is depicted in the MPR image 24. In this case, the target scan area 40 and the center line 41 have not yet been depicted in the MPR image 24.
ステップＳ１０７において、設定機能１６２は、断面位置が確定されたか否かを判定する。例えば、操作者は、ＭＰＲ画像２４を閲覧し、対象走査領域４０を設定する断面として適切であると判断した場合には、確定ボタンを押下する。これにより、設定機能１６２は、断面位置が確定されたと判定し（ステップＳ１０７肯定）、ステップＳ１０８の処理へ移行する。なお、断面位置が確定されない場合には（ステップＳ１０７否定）、設定機能１６２は、断面位置が確定されるまで、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６の処理を繰り返し実行する。つまり、操作者は、断面位置を確定するまで、制約条件の範囲内で任意の位置に断面位置を変更可能である。 In step S107, the setting function 162 determines whether the cross-sectional position has been determined. For example, when the operator browses the MPR image 24 and determines that the cross section for setting the target scanning area 40 is appropriate, the operator presses the confirmation button. Accordingly, the setting function 162 determines that the cross-sectional position is determined (Yes at step S107), and proceeds to the process at step S108. If the cross-sectional position is not determined (No at Step S107), the setting function 162 repeatedly executes the processing at Steps S104 to S106 until the cross-sectional position is determined. That is, the operator can change the cross-sectional position to any position within the range of constraints until the cross-sectional position is determined.
ステップＳ１０８において、設定機能１６２は、断層像上にプリセットの対象走査領域４０を表示させる。例えば、操作者により断面位置が確定された場合には、設定機能１６２は、図５に示すように、対象走査領域４０をＭＰＲ画像２４及びＶＲ画像２０上に表示させる。ここで、プリセットの対象走査領域４０は、例えば、中心線４１の方向、方位方向の長さ（幅）、及び深さ方向の長さが予め規定されており、その最浅部が抽出領域３０に含まれるように配置される。また、ここで、設定機能１６２は、ＭＰＲ画像２５，２６を表示させる。ＭＰＲ画像２５は、中心線４１を通りＭＰＲ画像２４に直交する直交断面である。また、ＭＰＲ画像２６は、中心線４１及びＭＰＲ画像２４に直交する直交断面である。設定機能１６２は、ＭＰＲ画像２５，２６上にも対象走査領域４０の位置を示す破線を表示させる。 In step S108, the setting function 162 displays the preset target scanning area 40 on the tomographic image. For example, when the cross-sectional position is determined by the operator, the setting function 162 causes the target scanning area 40 to be displayed on the MPR image 24 and the VR image 20 as shown in FIG. Here, in the preset target scan area 40, for example, the direction of the center line 41, the length (width) in the azimuth direction, and the length in the depth direction are defined in advance, and the shallowest portion thereof is the extraction area 30. It is arranged to be included in. Here, the setting function 162 causes the MPR images 25 and 26 to be displayed. The MPR image 25 is an orthogonal cross section perpendicular to the MPR image 24 through the center line 41. Also, the MPR image 26 is an orthogonal cross section orthogonal to the center line 41 and the MPR image 24. The setting function 162 also displays a dashed line indicating the position of the target scan area 40 on the MPR images 25 and 26.
ステップＳ１０９において、設定機能１６２は、対象走査領域４０の位置、方向、又は大きさの入力を受け付ける。例えば、操作者は、ＭＰＲ画像２４上で対象走査領域４０を平行移動させる。また、操作者は、中心線４１を最浅部を中心に回転させる。また、操作者は、方位方向の幅及び深さ方向の長さを変更する。これにより、設定機能１６２は、対象走査領域４０の移動、回転、又は大きさの変更等の入力を受け付ける。 In step S109, the setting function 162 receives an input of the position, the direction, or the size of the target scanning area 40. For example, the operator translates the target scan area 40 on the MPR image 24. In addition, the operator rotates the center line 41 around the shallowest part. The operator also changes the width in the azimuth direction and the length in the depth direction. Thus, the setting function 162 receives an input such as movement, rotation, or size change of the target scanning area 40.
ステップＳ１１０において、設定機能１６２は、制約条件の範囲内で、対象走査領域４０の位置、方向、又は大きさを変更する。例えば、設定機能１６２は、３次元領域（抽出領域３０）に対象走査領域４０の最浅部が含まれるように、対象走査領域４０を設定する。また、例えば、設定機能１６２は、走査可能範囲を満たす範囲内で、断面位置上で対象走査領域４０の最浅部、走査方向、方位方向の幅、及び深さ方向の長さを設定する。 In step S110, the setting function 162 changes the position, the direction, or the size of the target scanning area 40 within the range of the constraint conditions. For example, the setting function 162 sets the target scanning area 40 so that the shallowest part of the target scanning area 40 is included in the three-dimensional area (extraction area 30). Also, for example, the setting function 162 sets the shallowest part of the target scanning area 40, the width in the scanning direction, the width in the azimuth direction, and the length in the depth direction on the cross-sectional position within the range satisfying the scanable range.
例えば、設定機能１６２は、ステップＳ１０９において入力された対象走査領域４０の位置、方向、又は大きさが、制約条件を満たすか否かを判定する。具体的には、設定機能１６２は、入力された対象走査領域４０の最浅部が抽出領域３０に含まれるか否かを判定する。最浅部が抽出領域３０に含まれる場合には、設定機能１６２は、対象走査領域４０の位置が制約条件を満たすと判定し、入力された対象走査領域４０の位置に変更する。また、設定機能１６２は、入力された対象走査領域４０の方位方向及び深さ方向の大きさ（長さ）が、走査可能範囲を満たすか否かを判定する。方位方向及び深さ方向の長さが走査可能範囲を満たす場合には、設定機能１６２は、入力された対象走査領域４０の方位方向及び深さ方向の大きさに変更する。 For example, the setting function 162 determines whether the position, direction, or size of the target scanning area 40 input in step S109 satisfies the constraint condition. Specifically, the setting function 162 determines whether or not the shallowest portion of the input target scan area 40 is included in the extraction area 30. When the shallowest portion is included in the extraction area 30, the setting function 162 determines that the position of the target scanning area 40 satisfies the restriction condition, and changes the position to the position of the input target scanning area 40. In addition, the setting function 162 determines whether or not the size (length) of the azimuth direction and the depth direction of the input target scanning area 40 satisfies the scannable range. If the length in the azimuth direction and the depth direction satisfies the scannable range, the setting function 162 changes the size of the input target scan area 40 to the azimuth direction and the depth direction.
このように、設定機能１６２は、制約条件を満たす範囲内で、断面位置上で対象走査領域４０を設定する。つまり、設定機能１６２は、３次元領域として被検体Ｐの食道の少なくとも内腔を抽出し、抽出した内腔と、傾斜可能範囲及び走査可能範囲とに基づいて、内腔に位置する経食道プローブが超音波走査を実行可能な領域を設定する。この場合、超音波走査を実行可能な領域とは、食道の内腔に挿入されるＴＥＥプローブにより走査可能な領域であり、食道の内腔より広範な略円筒形状（食道に沿って歪んだ円筒形状）の領域である。更に、設定機能１６２は、超音波走査を実行可能な領域をディスプレイ１０３に表示させてもよい。例えば、設定機能１６２は、超音波走査を実行可能な領域をＶＲ画像２０上に表示させてもよいし、超音波走査を実行可能な領域の断面をＭＰＲ画像２１，２２，２３上に表示させてもよい。 As described above, the setting function 162 sets the target scanning area 40 on the cross-sectional position within the range that satisfies the restriction condition. That is, the setting function 162 extracts at least the lumen of the esophagus of the subject P as a three-dimensional region, and the transesophageal probe located in the lumen based on the extracted lumen and the tiltable range and the scannable range Sets the area where ultrasonic scanning can be performed. In this case, the area where ultrasonic scanning can be performed is an area that can be scanned by the TEE probe inserted into the lumen of the esophagus, and has a substantially cylindrical shape (a distorted cylinder along the esophagus) wider than the lumen of the esophagus. Shape). Furthermore, the setting function 162 may cause the display 103 to display an area where the ultrasonic scan can be performed. For example, the setting function 162 may display an area in which the ultrasonic scan can be performed on the VR image 20, or display a cross section of the area in which the ultrasonic scan can be performed on the MPR images 21, 22, and 23. May be
なお、図５に図示した内容はあくまで一例であり、図示の内容に限定されるものではない。例えば、図５では、ＭＰＲ画像２１，２２，２３を表示させない場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、設定機能１６２は、対象走査領域４０を設定する際に、ＶＲ画像２０及びＭＰＲ画像２１，２２，２３，２４，２５，２６を同時に表示領域１０３Ａ上に表示させてもよい。また、いずれの画像を表示させるか否かについては、その都度、操作者が任意に設定してもよい。 The content illustrated in FIG. 5 is merely an example, and is not limited to the content illustrated. For example, although FIG. 5 illustrates the case where the MPR images 21, 22, and 23 are not displayed, the present invention is not limited to this. For example, when setting the target scanning area 40, the setting function 162 may simultaneously display the VR image 20 and the MPR images 21, 22, 23, 24, 25, 26 on the display area 103A. In addition, the operator may optionally set which image to display, each time.
ステップＳ１１１において、設定機能１６２は、断面位置を再調整するか否かを判定する。例えば、操作者は、対象走査領域４０を閲覧し、対象走査領域４０の断面位置が不適切であると判断した場合には、断面位置を再調整するための指示を入力する。これにより、設定機能１６２は、断面位置を再調整すると判定し（ステップＳ１１１肯定）、ステップＳ１０４の処理へ移行する。なお、断面位置を再調整しない場合には（ステップＳ１１１否定）、設定機能１６２は、ステップＳ１１２の処理へ移行する。 In step S111, the setting function 162 determines whether to re-adjust the cross-sectional position. For example, when the operator browses the target scanning area 40 and determines that the cross-sectional position of the target scanning area 40 is inappropriate, the operator inputs an instruction to readjust the cross-sectional position. Thereby, the setting function 162 determines to re-adjust the cross-sectional position (Yes at step S111), and proceeds to the process at step S104. When the cross section position is not to be readjusted (No at Step S111), the setting function 162 proceeds to the process at Step S112.
ステップＳ１１２において、設定機能１６２は、対象走査領域４０が確定されたか否かを判定する。例えば、操作者は、対象走査領域４０を閲覧し、対象走査領域４０が適切であると判断した場合には、確定ボタンを押下する。これにより、設定機能１６２は、対象走査領域４０が確定されたと判定し（ステップＳ１１２肯定）、対象走査領域４０の設定処理を終了する。なお、断面位置が確定されない場合には（ステップＳ１１２否定）、設定機能１６２は、対象走査領域４０が確定されるまで、ステップＳ１０９〜ステップＳ１１１の処理を繰り返し実行する。つまり、操作者は、対象走査領域４０を確定するまで、制約条件の範囲内で断面位置及び対象走査領域４０を変更可能である。 In step S112, the setting function 162 determines whether the target scanning area 40 has been determined. For example, the operator browses the target scanning area 40, and when it is determined that the target scanning area 40 is appropriate, the operator presses the confirmation button. Thereby, the setting function 162 determines that the target scanning area 40 is decided (Yes at step S112), and ends the setting processing of the target scanning area 40. If the cross-sectional position is not determined (No at Step S112), the setting function 162 repeatedly executes the processing at Steps S109 to S111 until the target scanning area 40 is determined. That is, the operator can change the cross-sectional position and the target scanning area 40 within the constraint condition until the target scanning area 40 is determined.
なお、図３に示した処理手順はあくまで一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、上述した処理手順は、処理内容に矛盾が生じない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the process sequence shown in FIG. 3 is an example to the last, and embodiment is not limited to this. For example, the above-described processing procedure can be appropriately changed as long as no contradiction occurs in the processing content.
また、図３では、設定処理が超音波診断装置１において実行される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、図３に示した設定処理は、ワークステーションやＸ線ＣＴ装置のコンソール装置等、他の医用画像処理装置において実行されてもよい。この場合、ＣＴ画像データ上で設定された対象走査領域４０の位置を示す情報は、ＣＴ画像データとともに超音波診断装置１へ出力されて、後に説明するガイド処理にて利用される。 Moreover, although FIG. 3 demonstrated the case where a setting process was performed in the ultrasound diagnosing device 1, embodiment is not limited to this. For example, the setting process shown in FIG. 3 may be executed in another medical image processing apparatus such as a workstation or a console apparatus of an X-ray CT apparatus. In this case, the information indicating the position of the target scanning area 40 set on the CT image data is output to the ultrasonic diagnostic apparatus 1 together with the CT image data, and is used in the guide processing described later.
また、図３では、制約条件の範囲外となる断面位置や対象走査領域４０を表示させないことで、制約条件を満たす範囲内で断面位置や対象走査領域４０を設定する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、設定機能１６２は、制約条件にかかわらず操作者の所望の断面位置や対象走査領域４０を表示させ、断面位置や対象走査領域４０を確定するタイミングで制約条件を満たすか否かを判定しても良い。つまり、操作者が設定した断面位置や対象走査領域４０が制約条件を満たさない場合には、その旨が通知され、操作者は、制約条件を満たすまで断面位置や対象走査領域４０の再設定を行う。 Further, in FIG. 3, the cross section position and the target scan area 40 are set within the range satisfying the constraint condition by not displaying the cross section position and the target scan area 40 which are out of the limit condition. The form is not limited to this. For example, the setting function 162 displays the operator's desired cross-sectional position and target scan area 40 regardless of the constraint condition, and determines whether the constraint condition is satisfied at the timing of determining the cross-section position and target scan area 40. It is good. That is, when the cross section position set by the operator and the target scan area 40 do not satisfy the constraint condition, the user is notified that the operator has reset the cross section position and the target scan area 40 until the constraint condition is satisfied. Do.
（ガイド処理）
次に、対象走査領域４０へのガイド処理について説明する。超音波診断装置１は、ガイド処理として、次の処理機能を実行する。つまり、位置合わせ機能１６３は、超音波走査により収集された超音波画像データと、３次元医用画像データとの位置合わせを行う。また、出力制御機能１６４は、位置合わせ後の超音波画像データに対応する走査領域と、位置合わせ後の３次元医用画像データに設定された対象走査領域４０との差分に基づいて、超音波画像データに対応する走査領域を対象走査領域４０に近づけるためのガイド情報を出力する。
(Guide processing)
Next, guide processing to the target scanning area 40 will be described. The ultrasound diagnostic apparatus 1 executes the following processing function as a guide process. That is, the alignment function 163 aligns the ultrasound image data acquired by ultrasound scanning with the three-dimensional medical image data. In addition, the output control function 164 performs an ultrasound image based on the difference between the scan region corresponding to the ultrasound image data after alignment and the target scan region 40 set in the three-dimensional medical image data after alignment. The guide information for bringing the scan area corresponding to the data closer to the target scan area 40 is output.
図６を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置１におけるガイド処理について具体的に説明する。図６は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１におけるガイド処理の処理手順を示すフローチャートである。図６に示す処理手順は、ガイド処理を開始する旨の入力を操作者から受け付けた場合に開始される。図６では、図７を参照しつつ説明する。図７は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１におけるガイド処理を説明するための図である。なお、ガイド処理を行う場合、設定処理により設定された情報がディスプレイ１０３の表示領域１０３Ａに予め表示されている。例えば、図７では、ＶＲ画像２０及びＭＰＲ画像２４，２５，２６が表示され、これらの画像上に抽出領域３０、対象走査領域４０、及び中心線４１が表示されている。 The guide processing in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment will be specifically described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the processing procedure of the guide processing in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. The processing procedure illustrated in FIG. 6 is started when an input indicating that the guide processing is to be started is received from the operator. FIG. 6 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a view for explaining guide processing in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. When the guide process is performed, the information set by the setting process is displayed in advance in the display area 103A of the display 103. For example, in FIG. 7, the VR image 20 and the MPR images 24, 25, 26 are displayed, and the extraction area 30, the target scanning area 40, and the center line 41 are displayed on these images.
ステップＳ２０１において、処理回路１６０は、ガイド処理を開始する旨の入力を操作者から受け付けたか否かを判定する。例えば、操作者は、入力装置１０２を用いて、ガイド処理を開始する旨の入力を行う。入力装置１０２は、操作者により入力されたガイド処理を開始する旨の情報を、処理回路１６０へ出力する。処理回路１６０は、ガイド処理を開始する旨の情報を入力装置１０２から受け付けた場合に、ガイド処理を開始する旨の入力を受け付けたと判定し、ステップＳ２０２以降の処理を開始する。なお、処理回路１６０は、ガイド処理を開始する旨の入力を受け付けるまで、ステップＳ２０２以降の処理を開始せず、待機状態である。 In step S201, the processing circuit 160 determines whether or not an input to start guide processing has been received from the operator. For example, the operator uses the input device 102 to input an instruction to start the guide process. The input device 102 outputs, to the processing circuit 160, information indicating the start of the guide processing input by the operator. When the processing circuit 160 receives, from the input device 102, information indicating that the guide processing is to be started, the processing circuit 160 determines that the input to start the guide processing has been received, and starts the processing of step S202 and subsequent steps. Note that the processing circuit 160 is in a standby state without starting the processing of step S202 and subsequent steps until it receives an input indicating that the guide processing is to be started.
ステップＳ２０２において、処理回路１６０は、超音波画像データを収集する。例えば、処理回路１６０は、送受信回路１１０を制御することで、超音波プローブ１０１に超音波走査を実行させ、現在のフレームのＢモード画像データを収集する。 In step S202, the processing circuit 160 acquires ultrasound image data. For example, the processing circuit 160 controls the transmission / reception circuit 110 to cause the ultrasound probe 101 to execute ultrasound scanning, and acquires B-mode image data of the current frame.
ステップＳ２０３において、処理回路１６０は、超音波画像を表示させる。例えば、処理回路１６０は、図７に示すように、ディスプレイ１０３の表示領域１０３Ａ上に超音波画像５０を表示させる。 In step S203, the processing circuit 160 displays an ultrasound image. For example, as shown in FIG. 7, the processing circuit 160 causes the ultrasound image 50 to be displayed on the display area 103A of the display 103.
ステップＳ２０４において、位置合わせ機能１６３は、超音波画像データとＣＴ画像データとを位置合わせする。例えば、位置合わせ機能１６３は、超音波画像データとＣＴ画像データとの間のパターンマッチングにより位置合わせを行う。具体的には、位置合わせ機能１６３は、超音波画像データ及びＣＴ画像データのそれぞれから特徴的な領域を抽出し、抽出した領域に類似する領域を互いに探索することで、超音波画像データ及びＣＴ画像データの位置合わせを行う。なお、位置合わせ機能１６３は、パターンマッチングに限らず、従来の如何なる技術を用いて位置合わせを行っても良い。例えば、超音波プローブ１０１に位置センサ（磁気センサ等）が搭載される場合には、位置情報を用いて位置合わせを行うことも可能である。 In step S204, the alignment function 163 aligns the ultrasound image data and the CT image data. For example, the alignment function 163 performs alignment by pattern matching between ultrasound image data and CT image data. Specifically, the alignment function 163 extracts a characteristic area from each of the ultrasonic image data and the CT image data, and mutually searches for an area similar to the extracted area to obtain ultrasonic image data and CT. Align the image data. The alignment function 163 is not limited to pattern matching, and alignment may be performed using any conventional technique. For example, in the case where a position sensor (such as a magnetic sensor) is mounted on the ultrasonic probe 101, alignment can be performed using position information.
ステップＳ２０５において、出力制御機能１６４は、現在の走査領域６０をＶＲ画像２０及びＭＰＲ画像２４，２５，２６上に表示させる。例えば、図７に示すように、出力制御機能１６４は、現在のＢモード画像データに対応する走査領域６０及びその中心線６１を、ＶＲ画像２０及びＭＰＲ画像２４，２５，２６上に表示させる。すなわち、表示制御部としての出力制御機能１６４は、３次元医用画像データ中に目標走査領域を表示する。 In step S205, the output control function 164 displays the current scan area 60 on the VR image 20 and the MPR images 24, 25, 26. For example, as shown in FIG. 7, the output control function 164 causes the scan area 60 and its center line 61 corresponding to the current B-mode image data to be displayed on the VR image 20 and the MPR images 24, 25, 26. That is, the output control function 164 as a display control unit displays the target scan area in the three-dimensional medical image data.
ステップＳ２０６において、出力制御機能１６４は、現在の走査領域６０と対象走査領域４０との差分を算出する。例えば、出力制御機能１６４は、深さ方向の差分が「−１０ｍｍ」、走査領域６０の回転角度を表す素子回転角度が「＋１０°」、先端部１０１Ａの前後方向の角度である先端部角度（前後）が「−５°」、先端部１０１Ａの左右方向の角度である先端部角度（左右）が「＋３°」であると算出する。 In step S206, the output control function 164 calculates the difference between the current scan area 60 and the target scan area 40. For example, in the output control function 164, the difference in the depth direction is “−10 mm”, the element rotation angle representing the rotation angle of the scanning region 60 is “+ 10 °”, and the tip angle It is calculated that the front end portion angle (left and right) which is the angle in the left and right direction of the front end portion 101A is “+ 3 °”.
ステップＳ２０７において、出力制御機能１６４は、対象走査領域４０を撮像できているか否かを判定する。例えば、出力制御機能１６４は、現在の走査領域６０と対象走査領域４０との位置、方向、及び大きさが一致しているか否かを判定する。一致していない場合には（ステップＳ２０７否定）、出力制御機能１６４は、ステップＳ２０８の処理へ移行する。また、一致している場合（ステップＳ２０７肯定）、出力制御機能１６４は、ステップＳ２１０の処理へ移行する。なお、ここで言う「一致」とは、寸分違わぬ完全一致のみに限定されるものではなく、許容可能な程度の誤差を含んでいてもよい。 In step S207, the output control function 164 determines whether the target scanning area 40 can be imaged. For example, the output control function 164 determines whether or not the position, the direction, and the size of the current scan area 60 and the target scan area 40 match. If they do not match (No at Step S207), the output control function 164 proceeds to the process of Step S208. If they match (Yes at step S207), the output control function 164 proceeds to the process of step S210. In addition, "coincidence" said here is not limited only to the perfect coincidence which does not differ from each other, and may contain an acceptable degree of error.
ステップＳ２０８において、出力制御機能１６４は、差分に基づいて、ガイド情報を表示させる。例えば、図７に示すように、出力制御機能１６４は、ガイド情報７０を表示領域１０３Ａに表示させる。ガイド情報７０には、例えば、ステップＳ２０６にて算出された差分情報が記載される。なお、ガイド情報７０は、図示の例に限定されるものではない。例えば、ガイド情報７０に記載される項目は、任意に変更可能である。また、ガイド情報７０は、必ずしも数値情報として出力されなくても良く、例えば、差分に応じた矢印の画像として出力されても良いし、差分を読み上げる音声として出力されても良い。 In step S208, the output control function 164 causes the guide information to be displayed based on the difference. For example, as shown in FIG. 7, the output control function 164 displays the guide information 70 in the display area 103A. In the guide information 70, for example, the difference information calculated in step S206 is described. The guide information 70 is not limited to the illustrated example. For example, the items described in the guide information 70 can be arbitrarily changed. Further, the guide information 70 may not necessarily be output as numerical information, and may be output, for example, as an image of an arrow according to the difference, or may be output as a voice for reading the difference.
ステップＳ２０９において、操作者は、撮像位置を調整する。例えば、操作者は、ガイド情報７０に記載された差分が小さくなるように、ＴＥＥプローブである超音波プローブ１０１を操作する。これにより、操作者は、現在の走査領域６０を対象走査領域４０に近づける。そして、処理回路１６０は、ステップＳ２０２の処理へ移行して、現在の走査領域６０と対象走査領域４０とが一致するまで（ステップＳ２０７肯定）、ステップＳ２０２〜Ｓ２０９の処理を繰り返し実行する。 In step S209, the operator adjusts the imaging position. For example, the operator operates the ultrasonic probe 101 which is a TEE probe so that the difference described in the guide information 70 becomes small. Thereby, the operator brings the present scan area 60 closer to the target scan area 40. Then, the processing circuit 160 proceeds to the processing of step S202, and repeatedly executes the processing of steps S202 to S209 until the current scanning region 60 and the target scanning region 40 match (Yes at step S207).
ステップＳ２１０において、出力制御機能１６４は、撮像位置の調整完了を通知する。例えば、出力制御機能１６４は、現在の走査領域６０と対象走査領域４０とが一致した場合には、現在の走査領域６０を強調表示することで、撮像位置の調整完了を通知する。そして、処理回路１６０は、ガイド処理を終了する。なお、ガイド処理が終了した後に、超音波診断装置１は、被検体Ｐの診断（又は手術）用の超音波画像データの収集を適宜実行する。 In step S210, the output control function 164 notifies that the adjustment of the imaging position is completed. For example, when the current scan area 60 and the target scan area 40 coincide with each other, the output control function 164 highlights the current scan area 60 to notify the completion of the adjustment of the imaging position. Then, the processing circuit 160 ends the guide processing. In addition, after the guide processing is completed, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 appropriately executes collection of ultrasonic image data for diagnosis (or surgery) of the subject P.
なお、図６に示した処理手順はあくまで一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、上述した処理手順は、処理内容に矛盾が生じない範囲で適宜変更可能である。 The processing procedure shown in FIG. 6 is merely an example, and the embodiment is not limited to this. For example, the above-described processing procedure can be appropriately changed as long as no contradiction occurs in the processing content.
例えば、図６のステップＳ２０９では、操作者が手動で撮像位置を調整する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、電子的に調整可能な場合には、出力制御機能１６４が自動的に撮像位置を調整することも可能である。例えば、２次元アレイプローブ又はメカ４Ｄプローブにより超音波走査が行われる場合には、出力制御機能１６４は、２次元アレイプローブの電子走査、又は、メカ４Ｄプローブの揺動方向を制御することで、走査領域６０の方向を対象走査領域４０の方向に近づけることができる。 For example, although the case where the operator manually adjusts the imaging position has been described in step S209 of FIG. 6, the embodiment is not limited to this. For example, the output control function 164 can automatically adjust the imaging position if the adjustment can be made electronically. For example, when ultrasonic scanning is performed by a two-dimensional array probe or a mechanical 4D probe, the output control function 164 controls the electronic scanning of the two-dimensional array probe or the swing direction of the mechanical 4D probe. The direction of the scan area 60 can be made closer to the direction of the target scan area 40.
上述したように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１において、取得機能１６１は、被検体Ｐが撮像された３次元医用画像データを取得する。また、設定機能１６２は、超音波走査に関する制約条件に基づいて、３次元医用画像データにおいて超音波走査の対象となる対象走査領域４０を設定する。これによれば、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、所望の走査領域を容易に設定することができる。例えば、超音波診断装置１は、ＴＥＥプローブのように撮像方法に制約条件がある場合においても、当接可能な部位や先端部１０１Ａの可動範囲に制約条件の範囲内で対象走査領域４０を設定するので、ＣＴ画像データから任意に生成したＭＰＲ画像と同じ走査領域を容易に撮像することができる。 As described above, in the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, the acquisition function 161 acquires three-dimensional medical image data in which the subject P is imaged. Further, the setting function 162 sets a target scanning region 40 to be a target of ultrasonic scanning in three-dimensional medical image data based on a constraint condition regarding ultrasonic scanning. According to this, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment can easily set a desired scan area. For example, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 sets the target scanning region 40 within the range of constraint conditions in the contactable portion and the movable range of the tip portion 101A even when the imaging method has constraint conditions like the TEE probe. Therefore, the same scan area as the MPR image arbitrarily generated from the CT image data can be easily imaged.
また、第１の実施形態に係る超音波診断装置１において、位置合わせ機能１６３は、超音波走査により収集された超音波画像データと、３次元医用画像データとの位置合わせを行う。また、出力制御機能１６４は、位置合わせ後の超音波画像データに対応する走査領域と、位置合わせ後の３次元医用画像データに設定された対象走査領域４０との差分に基づいて、超音波画像データに対応する走査領域を対象走査領域４０に近づけるためのガイド情報を出力する。これによれば、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、ＴＥＥプローブのように撮像方法に制約条件がある場合においても、ＣＴ画像データから任意に生成したＭＰＲ画像と同じ走査領域を容易に得ることができる。 Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, the alignment function 163 aligns the ultrasonic image data collected by the ultrasonic scan with the three-dimensional medical image data. In addition, the output control function 164 performs an ultrasound image based on the difference between the scan region corresponding to the ultrasound image data after alignment and the target scan region 40 set in the three-dimensional medical image data after alignment. The guide information for bringing the scan area corresponding to the data closer to the target scan area 40 is output. According to this, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment can scan the same scanning region as an MPR image generated arbitrarily from CT image data even when there is a constraint condition in the imaging method as in the TEE probe. It can be easily obtained.
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、一つの対象走査領域４０が設定される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、超音波診断装置１は、対象走査領域４０が複数設定される場合にも適用可能である。
Second Embodiment
In the first embodiment, the case where one target scan area 40 is set has been described, but the embodiment is not limited to this. For example, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is also applicable to the case where a plurality of target scanning areas 40 are set.
第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、図１に例示した超音波診断装置１と同様の構成を備え、設定機能１６２及び出力制御機能１６４の処理の一部が相違する。そこで、第２の実施形態では、第１の実施形態と相違する点を中心に説明することとし、第１の実施形態において説明した構成と同様の機能を有する点については説明を省略する。 The ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment has a configuration similar to that of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 illustrated in FIG. 1, and part of the processing of the setting function 162 and the output control function 164 is different. In the second embodiment, therefore, differences from the first embodiment will be mainly described, and descriptions of points having the same functions as the configurations described in the first embodiment will be omitted.
第２の実施形態に係る設定機能１６２は、対象走査領域４０を複数設定する。例えば、操作者は、手術中用の対象走査領域４０と、手術後用の対象走査領域４０とを個別に設定する。ここで、手術中用の対象走査領域４０とは、例えば、心臓弁を観察するための走査領域に対応する。また、手術後用の対象走査領域４０とは、例えば、術後の血流の様子（逆流の有無など）を観察するための走査領域に対応する。なお、複数の対象走査領域４０を設定する点を除き、設定機能１６２は、第１の実施形態にて説明した処理と基本的に同様の処理を実行するので、詳細な説明を省略する。 The setting function 162 according to the second embodiment sets a plurality of target scanning areas 40. For example, the operator individually sets a target scan area 40 for surgery and a target scan area 40 for surgery. Here, the intra-operative target scan area 40 corresponds to, for example, a scan area for observing a heart valve. In addition, the target scanning area 40 for after surgery corresponds to, for example, a scanning area for observing a state of blood flow after surgery (such as presence or absence of regurgitation). The setting function 162 basically performs the same process as the process described in the first embodiment except that a plurality of target scan areas 40 are set, and thus detailed description will be omitted.
第２の実施形態に係る出力制御機能１６４は、複数の対象走査領域４０が設定された場合には、複数の対象走査領域４０それぞれへのガイド情報を順番に出力する。例えば、操作者は、手術中には、手術中用の対象走査領域４０をガイド対象として選択する。出力制御機能１６４は、選択された手術中用の対象走査領域４０と、現在の超音波画像データに対応する走査領域６０との差分を算出する。そして、出力制御機能１６４は、算出した差分に基づいて、ガイド情報を出力する。これにより、操作者は、現在の走査領域６０を手術中用の対象走査領域４０の位置へ移動させた上で、手術を行う。 The output control function 164 according to the second embodiment sequentially outputs guide information for each of the plurality of target scanning areas 40 when the plurality of target scanning areas 40 are set. For example, the operator selects an intra-operative target scan area 40 as a guide target during surgery. The output control function 164 calculates the difference between the selected intra-operative target scan area 40 and the scan area 60 corresponding to the current ultrasound image data. Then, the output control function 164 outputs guide information based on the calculated difference. As a result, the operator moves the current scan area 60 to the position of the intra-operative target scan area 40 and then performs the operation.
また、手術が完了すると、操作者は、手術後用の対象走査領域４０をガイド対象として選択する。出力制御機能１６４は、選択された手術後用の対象走査領域４０と、現在の超音波画像データに対応する走査領域６０との差分を算出する。そして、出力制御機能１６４は、算出した差分に基づいて、ガイド情報を出力する。これにより、操作者は、現在の走査領域６０を手術後用の対象走査領域４０の位置へ移動させた上で、術後の血流の様子を観察する。 Also, when the operation is completed, the operator selects a target scan area 40 for post-surgery as a guide target. The output control function 164 calculates the difference between the selected post-operative target scan area 40 and the scan area 60 corresponding to the current ultrasound image data. Then, the output control function 164 outputs guide information based on the calculated difference. As a result, the operator moves the current scan area 60 to the position of the target scan area 40 for the operation and then observes the state of blood flow after the operation.
このように、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、複数の対象走査領域４０を設定し、複数の対象走査領域４０のうち選択された対象走査領域と、超音波画像データに対応する走査領域との差分に基づいて、ガイド情報を出力する。これにより、例えば、操作者は、複数の対象走査領域４０が存在する場合にも、容易に撮像を行うことができる。 As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment sets a plurality of target scanning areas 40 and corresponds to the target scanning area selected among the plurality of target scanning areas 40 and the ultrasonic image data. Guide information is output based on the difference from the scan area to be scanned. Thus, for example, the operator can easily perform imaging even when there are a plurality of target scan areas 40.
なお、上記の説明はあくまで一例であり、上記の説明の内容に限定されるものではない。例えば、上記の例では、手術中用、及び、手術後用に、２つの対象走査領域４０を設定する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、手術中用、及び、手術後用といった用途（タイミング）に限定されることなく、任意数の対象走査領域４０を設定可能である。 The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the contents of the above description. For example, although the above-mentioned example explained the case where two object scanning fields 40 were set up for operation during surgery, and for after surgery, an embodiment is not limited to this. For example, any number of target scan areas 40 can be set without being limited to the application (timing) for intraoperative use and post surgical use.
また、上記の例では、複数の対象走査領域４０に対して、順番に一つずつガイド処理を行う場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、複数の対象走査領域４０に対するガイド処理を同時に並行して行うこともできる。すなわち、出力制御機能１６４は、複数の対象走査領域それぞれと、超音波画像データに対応する走査領域との差分に基づいて、超音波プローブの走査領域を複数の対象走査領域それぞれに近づけるための複数のガイド情報を同時に出力してもよい。この場合、例えば、対象走査領域４０の数と同数のガイド情報７０が表示領域１０３Ａ上に表示される。 Further, in the above-described example, the guide processing is sequentially performed on the plurality of target scan areas 40 one by one, but the embodiment is not limited to this. For example, guide processing for a plurality of target scan areas 40 can be simultaneously performed in parallel. That is, based on the difference between each of the plurality of target scan areas and the scan area corresponding to the ultrasound image data, the output control function 164 sets a plurality of scanning areas of the ultrasound probe closer to the plurality of target scan areas. The guide information of may be output simultaneously. In this case, for example, the same number of pieces of guide information 70 as the number of target scan areas 40 are displayed on the display area 103A.
（第３の実施形態）
また、上記の実施形態では、一つの３次元医用画像データを用いる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、超音波診断装置１は、複数の３次元医用画像データを利用可能である。
Third Embodiment
Moreover, although the case where one three-dimensional medical image data was used was demonstrated in said embodiment, embodiment is not limited to this. For example, the ultrasound diagnostic apparatus 1 can use a plurality of three-dimensional medical image data.
例えば、心臓弁の手術では、心臓を高頻度に刺激することで一時的に血流を抑制するラピッドペーシング（Rapid Pacing）と呼ばれる技術が用いられる場合がある。この場合、心臓は通常の拍動とは異なり、痙攣している。このため、ラピッドペーシングでは、どのような心臓がどのような状態で痙攣するか予想できないため、事前に撮像しておく３次元医用画像データの心時相を一時相に決めるのは困難である。 For example, in heart valve surgery, a technique called rapid pacing may be used to temporarily suppress blood flow by stimulating the heart frequently. In this case, the heart is convulsions unlike the normal beat. For this reason, in rapid pacing, it is difficult to predict what kind of heart convulses in what state, and it is difficult to determine the cardiac phase of three-dimensional medical image data captured in advance as the temporary phase.
そこで、第３の実施形態では、予め複数の心時相の３次元医用画像データを撮像しておき、それぞれの３次元医用画像データにリファレンス用の対象走査領域４０を設定しておく。そして、手術では、ラピッドペーシングを開始後に、複数の心時相の３次元医用画像データの中から、ラピッドペーシング中の心臓の様子に類似の心時相を選択して、リファレンスに用いる。 Therefore, in the third embodiment, three-dimensional medical image data of a plurality of cardiac phases are captured in advance, and a target scanning region 40 for reference is set in each three-dimensional medical image data. Then, in the operation, after rapid pacing is started, a cardiac phase similar to the state of the heart during rapid pacing is selected from among three-dimensional medical image data of multiple cardiac phases and used as a reference.
つまり、第３の実施形態に係る取得機能１６１は、被検体Ｐの心臓を含む領域が、互いに異なる複数の心時相において撮像された複数の３次元医用画像データを取得する。そして、操作者は、取得された複数の３次元医用画像データのそれぞれにおいて、対象走査領域４０を設定する。 That is, the acquisition function 161 according to the third embodiment acquires a plurality of three-dimensional medical image data in which regions including the heart of the subject P are imaged in a plurality of cardiac phases different from one another. Then, the operator sets the target scan area 40 in each of the plurality of acquired three-dimensional medical image data.
ここで、設定機能１６２は、複数の心時相のうち、対象走査領域４０を設定済みの心時相があれば、その設定済みの対象走査領域４０を、他の心時相において対象走査領域４０を設定するための初期位置として利用する。すなわち、設定機能１６２は、複数の３次元医用画像データのうち対象走査領域が設定済みの３次元医用画像データと未設定の３次元医用画像データとが存在する場合には、未設定の３次元医用画像データに対象走査領域を設定するための初期位置として、設定済みの対象走査領域の情報を適用する。 Here, if there is a cardiac phase in which the target scanning area 40 has been set among the plurality of cardiac phases, the setting function 162 sets the target scanning area 40 in the other cardiac phase in the other cardiac phases. Use as an initial position to set 40. That is, when there is three-dimensional medical image data for which the target scanning region has been set and three-dimensional medical image data for which there is no setting among the plurality of three-dimensional medical image data, the setting function 162 does not set three-dimensional Information on the set target scanning area is applied as an initial position for setting the target scanning area in the medical image data.
例えば、複数の心時相の３次元医用画像データとして、第１〜第４の心時相の４つのＣＴ画像データが取得される場合がある。この場合、設定機能１６２は、例えば、第１の心時相のＣＴ画像データについては第１の実施形態にて説明した設定処理と同様に、対象走査領域４０を設定する。そして、設定機能１６２は、第２〜第４の心時相のＣＴ画像データについては、対象走査領域４０を設定するための初期位置として、第１の心時相において設定された対象走査領域４０の情報を適用する。 For example, four CT image data of the first to fourth cardiac phases may be acquired as three-dimensional medical image data of a plurality of cardiac phases. In this case, the setting function 162 sets, for example, the target scanning area 40 for the first cardiac phase CT image data in the same manner as the setting process described in the first embodiment. The setting function 162 sets the target scanning area 40 set in the first cardiac phase as an initial position for setting the target scanning area 40 for the second to fourth cardiac phase CT image data. Apply the information of.
具体的には、設定済みの対象走査領域４０には、ＣＴ画像データにおける断面位置、食道（抽出領域３０）に対する中心線４１の方向、対象走査領域４０の大きさといった情報が含まれる。そこで、設定機能１６２は、第２〜第４の心時相のＣＴ画像データに対して、断面位置、食道（抽出領域３０）に対する中心線４１の方向、対象走査領域４０の大きさといった情報を適用して、対象走査領域４０の初期位置を設定する。これにより、操作者は、容易に対象走査領域４０を設定することができる。 Specifically, the set target scanning area 40 includes information such as the cross-sectional position in the CT image data, the direction of the center line 41 with respect to the esophagus (extraction area 30), and the size of the target scanning area 40. Therefore, the setting function 162 sets information such as the cross-sectional position, the direction of the center line 41 with respect to the esophagus (extraction area 30), and the size of the target scanning area 40 to the second to fourth cardiac phase CT image data As applied, the initial position of the target scan area 40 is set. Thereby, the operator can easily set the target scan area 40.
位置合わせ機能１６３は、複数の心時相のうち選択された心時相の３次元医用画像データと、超音波画像データとの位置合わせを行う。例えば、第１〜第４の心時相のうち操作者により第１の心時相が選択された場合には、位置合わせ機能１６３は、第１の心時相のＣＴ画像データと、現在のＢモード画像データとの位置合わせを行う。 The alignment function 163 aligns the three-dimensional medical image data of the selected cardiac phase among the plurality of cardiac phases with the ultrasound image data. For example, when the first cardiac phase is selected by the operator among the first to fourth cardiac phases, the alignment function 163 may be configured to receive CT image data of the first cardiac phase and the current CT image data. Alignment with B-mode image data is performed.
そして、出力制御機能１６４は、複数の心時相のうち選択された心時相の対象走査領域４０と、超音波画像データに対応する走査領域との差分に基づいて、ガイド情報７０を出力する。例えば、第１〜第４の心時相のうち操作者により第１の心時相が選択された場合には、出力制御機能１６４は、第１の心時相の対象走査領域４０と、現在の走査領域６０との差分に基づいて、ガイド情報７０を出力する。これにより、操作者は、ラピッドペーシング中の心臓の様子に類似の心時相を適宜選択して、リファレンスに用いることができる。 Then, the output control function 164 outputs the guide information 70 based on the difference between the cardiac phase target scanning region 40 selected from the plurality of cardiac phases and the scanning region corresponding to the ultrasound image data. . For example, when the first cardiac phase is selected by the operator among the first to fourth cardiac phases, the output control function 164 may select the target scanning region 40 of the first cardiac phase, and The guide information 70 is output based on the difference from the scan area 60 of FIG. Thereby, the operator can appropriately select a cardiac phase similar to the state of the heart during rapid pacing and use it as a reference.
（その他の実施形態）
上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよい。
(Other embodiments)
The present invention may be embodied in various different forms other than the above-described embodiment.
（医用画像処理装置への適用）
上述した実施形態において説明した処理のうち、設定処理については、医用画像処理装置においても同様に実現可能である。
(Application to medical image processing device)
Among the processes described in the above-described embodiment, the setting process can be similarly realized in the medical image processing apparatus.
図８は、その他の実施形態に係る医用画像処理装置２００の構成例を示すブロック図である。医用画像処理装置２００は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション等の情報処理装置、又は、Ｘ線ＣＴ装置に含まれるコンソール装置等の医用画像診断装置の制御装置に対応する。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a medical image processing apparatus 200 according to another embodiment. The medical image processing apparatus 200 corresponds to, for example, an information processing apparatus such as a personal computer or a workstation, or a control apparatus of a medical image diagnostic apparatus such as a console apparatus included in an X-ray CT apparatus.
図８に示すように、医用画像処理装置２００は、入力回路２０１、ディスプレイ２０２、記憶回路２１０、及び処理回路２２０を備える。入力回路２０１、ディスプレイ２０２、記憶回路２１０、及び処理回路２２０は、相互に通信可能に接続される。 As shown in FIG. 8, the medical image processing apparatus 200 includes an input circuit 201, a display 202, a storage circuit 210, and a processing circuit 220. The input circuit 201, the display 202, the storage circuit 210, and the processing circuit 220 are communicably connected to one another.
入力回路２０１は、マウス、キーボード、タッチパネル等、操作者からの各種の指示や設定要求を受け付けるための入力装置である。ディスプレイ２０２は、医用画像を表示したり、操作者が入力回路２０１を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩを表示したりする表示装置である。 The input circuit 201 is an input device such as a mouse, a keyboard, and a touch panel for receiving various instructions and setting requests from the operator. The display 202 is a display device that displays a medical image or displays a GUI for the operator to input various setting requests using the input circuit 201.
記憶回路２１０は、例えば、ＮＡＮＤ（Not AND）型フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）であり、医用画像データやＧＵＩを表示するための各種のプログラムや、当該プログラムによって用いられる情報を記憶する。 The memory circuit 210 is, for example, a NAND (Not AND) type flash memory or an HDD (Hard Disk Drive), and stores various programs for displaying medical image data and a GUI, and information used by the programs.
処理回路２２０は、医用画像処理装置２００における処理全体を制御する電子機器（プロセッサ）である。処理回路２２０は、取得機能２２１と、設定機能２２２とを実行する。処理回路２２０が実行する各処理機能は、例えば、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路２１０内に記録されている。処理回路２２０は、各プログラムを読み出し、実行することで読み出した各プログラムに対応する機能を実現する。 The processing circuit 220 is an electronic device (processor) that controls the entire processing in the medical image processing apparatus 200. The processing circuit 220 executes an acquisition function 221 and a setting function 222. Each processing function executed by the processing circuit 220 is, for example, stored in the storage circuit 210 in the form of a program executable by a computer. The processing circuit 220 reads out each program and executes it to realize a function corresponding to each read program.
例えば、取得機能２２１は、図１に示した取得機能１６１と基本的に同様の処理を実行可能である。つまり、取得機能２２１は、被検体が撮像された３次元医用画像データを取得する。また、設定機能２２２は、図１に示した設定機能１６２と基本的に同様の処理を実行可能である。つまり、設定機能２２２は、超音波走査に関する制約条件に基づいて、３次元医用画像データにおいて超音波走査の対象となる対象走査領域を設定する。これによれば、医用画像処理装置２００は、所望の走査領域を容易に設定することができる。 For example, the acquisition function 221 can execute basically the same processing as the acquisition function 161 shown in FIG. That is, the acquisition function 221 acquires three-dimensional medical image data obtained by imaging the subject. Also, the setting function 222 can execute basically the same processing as the setting function 162 shown in FIG. That is, the setting function 222 sets a target scanning region to be a target of ultrasonic scanning in three-dimensional medical image data based on a constraint condition regarding ultrasonic scanning. According to this, the medical image processing apparatus 200 can easily set a desired scan area.
なお、本実施形態においては、単一の処理回路１６０にて、以下に説明する各処理機能が実現されるものとして説明するが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。 In the present embodiment, although it is described that each processing function described below is realized by a single processing circuit 160, a plurality of independent processors are combined to form a processing circuit, and each processor The function may be realized by executing the program.
（他の医用画像診断装置への適用）
上記の実施形態では、実施形態に係る機能が超音波診断装置１に適用される場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、実施形態に係る機能は、他の医用画像診断装置に対しても適用可能である。例えば、他の医用画像診断装置として、ＩＶＵＳ（Intravascular Ultrasoundscan）、ＯＣＴ（Optical Coherence Tomography）、及び内視鏡等が挙げられる。
(Application to other medical diagnostic imaging systems)
Although said embodiment demonstrated the case where the function which concerns on embodiment was applied to the ultrasound diagnosing device 1, it is not limited to this. For example, the function according to the embodiment is also applicable to other medical image diagnostic apparatuses. For example, as other medical imaging diagnostic apparatuses, IVUS (Intravascular Ultrasoundscan), OCT (Optical Coherence Tomography), an endoscope, etc. are mentioned.
ＩＶＵＳとは、超小型の超音波振動子を血管内腔に誘導し、その振動子から３６０度方向に超音波の送受信を行って、血管の短軸方向に対応するディスク形状の断層像を撮像する技術である。ＩＶＵＳでは、血管内腔に誘導されるプローブが利用され、被検体の血管が移動可能範囲に相当する。また、ＩＶＵＳにおける目標走査領域は、血管の芯線上の位置と、当該位置からの距離（ディスク形状の半径に相当）とに基づいて規定される。 In IVUS, an ultra-compact ultrasonic transducer is guided to the lumen of a blood vessel, and ultrasonic waves are transmitted / received from the transducer in the direction of 360 degrees to image a disk-shaped tomographic image corresponding to the short axis direction of the blood vessel Technology. In IVUS, a probe guided into a blood vessel lumen is used, and the blood vessel of the subject corresponds to a movable range. In addition, a target scan area in IVUS is defined based on the position on the center line of the blood vessel and the distance from the position (corresponding to the radius of the disk shape).
ＯＣＴとは、生体組織をよく透過する近赤外線の反射光を利用した光干渉計の原理に基づいて、非侵襲下に組織の精密断層像を撮像する技術である。ＯＣＴでは、近赤外線による走査を行うプローブが利用される。ＯＣＴのプローブを被検体内に挿入して撮像する場合、食道、腸などの管腔領域が移動可能範囲に対応する。また、ＯＣＴにおける目標走査領域は、管球領域の芯線上の位置と、当該位置からの近赤外線の照射方向、照射範囲などに基づいて規定される。 The OCT is a technology for imaging a precise tomogram of tissue noninvasively based on the principle of an optical interferometer using the reflected light of near infrared rays which transmits the biological tissue well. In OCT, a probe that performs scanning with near-infrared light is used. When an OCT probe is inserted into a subject for imaging, a lumen area such as the esophagus or intestine corresponds to the movable range. Further, a target scan area in the OCT is defined based on the position on the center line of the tube area, the irradiation direction of near infrared light from the position, the irradiation range, and the like.
内視鏡とは、食道や腸等の管腔領域や、体表の切開部位等、被検体内を観察するための光学系機器である。内視鏡は、被検体内に挿入されるプローブに相当する。また、内視鏡では、挿入部位が移動可能範囲に相当する。また、内視鏡では、観察対象となる視野が目標走査領域に相当する。 An endoscope is an optical system device for observing the inside of a subject, such as a lumen region such as the esophagus and the intestine, and an incision site on a body surface. An endoscope corresponds to a probe inserted into a subject. Moreover, in the endoscope, the insertion site corresponds to the movable range. In the endoscope, the visual field to be observed corresponds to the target scanning area.
すなわち、ＩＶＵＳ、ＯＣＴ、及び内視鏡等の医用画像診断装置において、処理回路は、被検体が撮像された３次元医用画像データ（例えば、ＣＴ画像データ）を取得する。また、処理回路は、３次元医用画像データに描出された被検体の構造に基づいて、プローブの移動可能範囲を抽出する。また、処理回路は、抽出した移動可能範囲に基づいて、プローブによる走査の目標となる目標走査領域を設定する。また、処理回路は、３次元医用画像データ中に目標走査領域を表示する。これにより、ＩＶＵＳ、ＯＣＴ、及び内視鏡等の医用画像診断装置においても、所望の走査領域を容易に設定することができる。 That is, in a medical image diagnostic apparatus such as IVUS, OCT, and an endoscope, a processing circuit acquires three-dimensional medical image data (for example, CT image data) obtained by imaging a subject. The processing circuit also extracts the movable range of the probe based on the structure of the subject depicted in the three-dimensional medical image data. Further, the processing circuit sets a target scanning area to be a target of scanning by the probe based on the extracted movable range. The processing circuit also displays a target scan area in the three-dimensional medical image data. Thereby, even in medical image diagnostic apparatuses such as IVUS, OCT, and an endoscope, a desired scan area can be easily set.
（被検体の構造の自動抽出）
例えば、処理回路１６０は、被検体の構造を自動的に抽出することができる。
(Automatic extraction of structure of subject)
For example, the processing circuit 160 can automatically extract the structure of the subject.
例えば、抽出部としての処理回路１６０は、プローブの種類に基づいて、被検体の構造を抽出する。例えば、記憶回路１５０は、プローブの種類と、被検体の構造とが対応づけられた関連情報を記憶する。ここで、プローブの種類とは、例えば、ＴＥＥプローブ、経腸プローブ、及び経膣プローブ等を示す情報である。また、被検体の構造とは、食道の内壁、腸の内壁、及び膣の内壁等を示す情報である。つまり、関連情報は、プローブの種類が「ＴＥＥプローブ」であれば、抽出対象が「食道の内壁」であることを記憶する。また、関連情報は、プローブの種類が「経腸プローブ」であれば、抽出対象が「腸の内壁」であることを記憶する。また、関連情報は、プローブの種類が「経膣プローブ」であれば、抽出対象が「膣の内壁」であることを記憶する。また、関連情報には、各抽出対象をセグメンテーションやパターンマッチングにより抽出するための特徴情報が記憶されている。 For example, the processing circuit 160 as an extraction unit extracts the structure of the subject based on the type of the probe. For example, the storage circuit 150 stores related information in which the type of probe and the structure of the subject are associated. Here, the type of probe is, for example, information indicating a TEE probe, an enteral probe, a transvaginal probe, and the like. Further, the structure of the subject is information indicating the inner wall of the esophagus, the inner wall of the intestine, the inner wall of the vagina, and the like. That is, the related information stores that the extraction target is the “inner wall of the esophagus” if the type of the probe is “TEE probe”. Further, the related information stores that the extraction target is “inner wall of intestine” if the type of the probe is “enteral probe”. Further, the related information stores that the extraction target is the “inner wall of the vagina” if the type of the probe is “vaginal probe”. Further, the related information stores feature information for extracting each extraction target by segmentation or pattern matching.
そして、処理回路１６０は、関連情報に基づいて、プローブの種類に対応する被検体の構造を自動的に抽出する。例えば、操作者がプローブの種類「ＴＥＥプローブ」を指定すると、処理回路１６０は、関連情報を参照し、プローブの種類「ＴＥＥプローブ」に対応する抽出対象「食道の内壁」を特定する。そして、処理回路１６０は、食道の内壁の特徴情報を用いて、３次元医用画像データから食道の内壁を抽出する。 Then, the processing circuit 160 automatically extracts the structure of the subject corresponding to the type of the probe based on the related information. For example, when the operator designates the type of probe “TEE probe”, the processing circuit 160 refers to the related information to specify the extraction target “inner wall of the esophagus” corresponding to the type of probe “TEE probe”. Then, the processing circuit 160 extracts the inner wall of the esophagus from the three-dimensional medical image data using the feature information of the inner wall of the esophagus.
なお、プローブの種類は、超音波診断装置１に接続されたプローブから製品情報等を自動認識することによっても識別可能である。例えば、処理回路１６０は、超音波診断装置１に接続されたプローブから製品情報を取得する。そして、処理回路１６０は、取得した製品情報からプローブの種類を抽出する。そして、処理回路１６０は、抽出したプローブの種類に基づいて、関連情報から抽出対象「食道の内壁」を特定する。 The type of the probe can also be identified by automatically recognizing product information and the like from the probe connected to the ultrasonic diagnostic apparatus 1. For example, the processing circuit 160 acquires product information from a probe connected to the ultrasonic diagnostic apparatus 1. Then, the processing circuit 160 extracts the type of probe from the acquired product information. Then, the processing circuit 160 specifies the extraction target “inner wall of the esophagus” from the related information based on the type of the extracted probe.
（目標走査領域の自動設定）
例えば、処理回路１６０は、目標走査領域を自動的に設定することができる。
(Automatic setting of target scan area)
For example, the processing circuit 160 can automatically set the target scan area.
例えば、設定部としての処理回路１６０は、プローブの種類に基づいて、目標走査領域を設定する。例えば、記憶回路１５０は、プローブの種類と、代表的な目標走査領域とが対応づけられた関連情報を記憶する。ここで、プローブの種類とは、例えば、ＴＥＥプローブ、経腸プローブ、及び経膣プローブ等を示す情報である。また、代表的な目標走査領域とは、プローブの種類に応じて設定される代表的な目標走査領域を示す情報である。例えば、代表的な目標走査領域は、管腔領域の芯線上における代表的な位置と、当該位置からの代表的な走査方向と、当該走査方向を中心とする代表的な走査範囲（ラテラル方向）と、当該位置からの代表的な深さとを含む情報である。 For example, the processing circuit 160 as a setting unit sets a target scanning area based on the type of probe. For example, the storage circuit 150 stores related information in which the type of probe and a typical target scan area are associated. Here, the type of probe is, for example, information indicating a TEE probe, an enteral probe, a transvaginal probe, and the like. Further, a representative target scan area is information indicating a representative target scan area set according to the type of probe. For example, a typical target scan area is a representative position on the center line of the lumen area, a representative scan direction from the position, and a representative scan range (lateral direction) centered on the scan direction. And representative depth from the position.
そして、処理回路１６０は、関連情報に基づいて、プローブの種類に対応する代表的な目標走査領域を自動的に抽出する。例えば、操作者がプローブの種類「ＴＥＥプローブ」を指定すると、処理回路１６０は、関連情報を参照し、プローブの種類「ＴＥＥプローブ」に対応する代表的な目標走査領域の情報を特定し、代表的な目標走査領域を設定する。なお、プローブの種類は、超音波診断装置１に接続されたプローブから製品情報等を自動認識することによっても識別可能である。 Then, the processing circuit 160 automatically extracts a representative target scan area corresponding to the type of probe based on the related information. For example, when the operator designates the type of probe “TEE probe”, the processing circuit 160 refers to the related information, identifies information of a representative target scan area corresponding to the type of probe “TEE probe”, and represents Set a typical target scan area. The type of the probe can also be identified by automatically recognizing product information and the like from the probe connected to the ultrasonic diagnostic apparatus 1.
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１５０に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路１５０にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。更に、各図における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。 The word “processor” used in the above description is, for example, a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, It means circuits such as Simple Programmable Logic Device (SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA). The processor implements a function by reading and executing a program stored in the memory circuit 150. Note that instead of storing the program in the memory circuit 150, the program may be directly incorporated in the circuit of the processor. In this case, the processor implements the function by reading and executing a program embedded in the circuit. Each processor according to the present embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, and may be configured as one processor by combining a plurality of independent circuits to realize the function. Good. Furthermore, multiple components in each figure may be integrated into one processor to realize its function.
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。 Further, each component of each device illustrated is functionally conceptual, and does not necessarily have to be physically configured as illustrated. That is, the specific form of the dispersion and integration of each device is not limited to that shown in the drawings, and all or a part thereof is functionally or physically dispersed in any unit depending on various loads, usage conditions, etc. It can be integrated and configured. Furthermore, all or any part of each processing function performed in each device may be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or may be realized as wired logic hardware.
また、上述した実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。 Further, among the processes described in the above-described embodiment, all or part of the process described as being automatically performed may be manually performed, or the process described as being manually performed. All or part of can be performed automatically by known methods. In addition to the above, the processing procedures, control procedures, specific names, and information including various data and parameters shown in the above documents and drawings can be arbitrarily changed unless otherwise specified.
また、上述した実施形態で説明した医用画像処理方法は、予め用意された医用画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この医用画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この医用画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。 Further, the medical image processing method described in the above-described embodiment can be realized by executing a prepared medical image processing program on a computer such as a personal computer or a workstation. The medical image processing program can be distributed via a network such as the Internet. In addition, the medical image processing program may be recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, and a DVD, and may be executed by being read from the recording medium by a computer. it can.
また、上記の実施形態において、「現在」とは、処理対象となる各データが発生するたびに、即時に各処理を行うことを意味する。例えば、現在のＢモード画像データを収集する処理は、被検体Ｐが撮像される時刻と画像が表示される時刻とが完全に一致する場合に限らず、画像処理などの各処理に要する時間によって画像がやや遅れて表示される場合を含む概念である。 Further, in the above embodiment, "present" means that each process is immediately performed each time each data to be processed is generated. For example, the process of collecting the current B-mode image data is not limited to the case where the time when the subject P is imaged and the time when the image is completely coincided, and the time required for each process such as image processing It is a concept including the case where an image is displayed with a little delay.
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、所望の走査領域を容易に設定することができる。 According to at least one embodiment described above, a desired scan area can be easily set.
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。これら実施形態は、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同様に、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ものである。 While certain embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.
１ 超音波診断装置
１６０ 処理回路
１６１ 取得機能
１６２ 設定機能
1 Ultrasonic Diagnostic Device 160 Processing Circuit 161 Acquisition Function 162 Setting Function
Claims (14)
前記３次元医用画像データに描出された前記被検体の構造に基づいて、プローブの移動可能範囲を抽出する抽出部と、
前記抽出した前記移動可能範囲に基づいて、前記プローブによる走査の目標となる目標走査領域を設定する設定部と、
前記３次元医用画像データ中に前記目標走査領域を表示する表示制御部と、
を備える、医用画像診断装置。 An acquisition unit configured to acquire three-dimensional medical image data obtained by imaging a subject;
An extraction unit that extracts a movable range of a probe based on the structure of the subject depicted in the three-dimensional medical image data;
A setting unit configured to set a target scanning area to be a target of scanning by the probe based on the extracted movable range;
A display control unit for displaying the target scanning area in the three-dimensional medical image data;
A medical diagnostic imaging apparatus comprising:
請求項１に記載の医用画像診断装置。 The extraction unit extracts the structure of the subject based on the type of the probe.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1.
請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。 The setting unit sets the target scanning area based on the type of the probe.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1.
前記設定部は、
前記移動可能範囲として前記被検体の食道の少なくとも内腔を抽出し、
抽出した前記内腔と、前記プローブの当接面に対する走査領域の傾斜可能範囲と、前記走査領域における走査可能範囲とに基づいて、前記内腔に位置する前記経食道プローブが前記走査を実行可能な領域を設定する、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。 The scan is a scan using a transesophageal probe.
The setting unit is
Extracting at least a lumen of the esophagus of the subject as the movable range;
The transesophageal probe located in the lumen can execute the scan based on the extracted lumen, the tiltable range of the scan area with respect to the contact surface of the probe, and the scannable range in the scan area Set the area,
The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記移動可能範囲と、前記傾斜可能範囲と、前記走査可能範囲とを含む制約条件を満たす範囲内で、前記３次元医用画像データのうち前記目標走査領域が設定される断面位置を変更し、
前記制約条件を満たす範囲内で、前記断面位置上で前記目標走査領域を設定する、
請求項４に記載の医用画像診断装置。 The setting unit is
Changing a cross-sectional position at which the target scanning region is set in the three-dimensional medical image data within a range satisfying a constraint including the movable range, the tiltable range, and the scanable range;
Setting the target scanning area on the cross-sectional position within a range satisfying the restriction condition;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 4.
請求項１〜５のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。 The setting unit sets the target scanning area so that the shallowest part of the target scanning area is included in the movable range.
The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記移動可能範囲及び前記傾斜可能範囲を満たす範囲内で、前記３次元医用画像データのうち表示対象となる断面位置を変更し、
前記走査可能範囲を満たす範囲内で、前記断面位置上で前記目標走査領域の最浅部の位置、走査方向、方位方向の幅、及び深さ方向の深さを設定する、
請求項４に記載の医用画像診断装置。 The setting unit is
Changing a cross-sectional position to be displayed among the three-dimensional medical image data within a range satisfying the movable range and the tiltable range;
The position of the deepest part of the target scanning area, the scanning direction, the width in the azimuth direction, and the depth in the depth direction are set within the range that satisfies the scannable range,
The medical image diagnostic apparatus according to claim 4.
前記位置合わせ後の前記断面画像データに対応する走査領域と、前記位置合わせ後の前記３次元医用画像データに設定された前記目標走査領域との差分に基づいて、前記断面画像データに対応する走査領域を目標走査領域に近づけるためのガイド情報を出力する出力制御部とを更に備える、
請求項１〜７のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。 An alignment unit that aligns the cross-sectional image data acquired by the scan with the three-dimensional medical image data;
A scan corresponding to the cross-sectional image data based on a difference between a scan region corresponding to the cross-sectional image data after the alignment and the target scan region set in the three-dimensional medical image data after the alignment And an output control unit that outputs guide information for bringing the area close to the target scanning area.
The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記出力制御部は、設定された複数の目標走査領域のうち選択された目標走査領域と、前記断面画像データに対応する走査領域との差分に基づいて、前記ガイド情報を出力する、
請求項８に記載の医用画像診断装置。 The setting unit sets a plurality of target scanning areas.
The output control unit outputs the guide information based on a difference between a target scanning area selected from among a plurality of set target scanning areas and a scanning area corresponding to the cross-sectional image data.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 8.
前記出力制御部は、設定された複数の目標走査領域それぞれと、前記断面画像データに対応する走査領域との差分に基づいて、前記プローブの走査領域を前記複数の目標走査領域それぞれに近づけるための複数のガイド情報を同時に出力する、
請求項８に記載の医用画像診断装置。 The setting unit sets a plurality of target scanning areas.
The output control unit is configured to bring the scan area of the probe closer to each of the plurality of target scan areas based on the difference between each of the plurality of set target scan areas and the scan area corresponding to the cross-sectional image data. Output multiple guide information at the same time,
The medical image diagnostic apparatus according to claim 8.
前記設定部は、前記複数の３次元医用画像データのうち前記目標走査領域が設定済みの３次元医用画像データと未設定の３次元医用画像データとが存在する場合には、前記未設定の３次元医用画像データに前記目標走査領域を設定するための初期位置として、設定済みの前記目標走査領域の情報を適用する、
請求項８〜１０のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。 The acquisition unit acquires a plurality of three-dimensional medical image data in which regions including the heart of the subject are imaged in a plurality of cardiac phases different from one another.
The setting unit is configured to set the unset 3 if the 3D medical image data for which the target scanning area is already set and the 3D medical image data for which the target scanning area is not set exist among the plurality of 3D medical image data. Applying information of the set target scanning area as an initial position for setting the target scanning area to two-dimensional medical image data;
The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 8 to 10.
前記出力制御部は、前記複数の心時相のうち選択された心時相の前記目標走査領域と、前記断面画像データに対応する走査領域との差分に基づいて、前記ガイド情報を出力する、
請求項１１に記載の医用画像診断装置。 The alignment unit aligns the three-dimensional medical image data of a cardiac phase selected from the plurality of cardiac phases with the cross-sectional image data.
The output control unit outputs the guide information based on a difference between the target scanning area of the cardiac phase selected from the plurality of cardiac phases and a scanning area corresponding to the cross-sectional image data.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 11.
請求項８〜１２のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。 When the scanning is performed by the two-dimensional array probe or the mechanical 4D probe, the output control unit controls the electronic scanning of the two-dimensional array probe or the swing direction of the mechanical 4D probe to thereby perform the scanning region. Move the direction of the target to the direction of the target scan area,
The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 8 to 12.
前記３次元医用画像データに描出された前記被検体の構造に基づいて、プローブの移動可能範囲を抽出する抽出部と、
前記抽出した前記移動可能範囲に基づいて、前記プローブによる走査の目標となる目標走査領域を設定する設定部と、
前記３次元医用画像データ中に前記目標走査領域を表示する表示制御部と、
を備える、医用画像処理装置。 An acquisition unit configured to acquire three-dimensional medical image data obtained by imaging a subject;
An extraction unit that extracts a movable range of a probe based on the structure of the subject depicted in the three-dimensional medical image data;
A setting unit configured to set a target scanning area to be a target of scanning by the probe based on the extracted movable range;
A display control unit for displaying the target scanning area in the three-dimensional medical image data;
A medical image processing apparatus comprising:
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