JP2009039240A - Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image processing program - Google Patents
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Abstract
【課題】被検体内における運動体の位置とその運動体の流速とが表された画像を生成することが可能な超音波診断装置を提供する。
【解決手段】超音波プローブ2と送受信部3とによって被検体に対して超音波を送信することで、被検体のボリュームデータを取得する。抽出部61は、そのボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータを抽出する。観測点設定部91は、3次元領域における血管の各部に対して観測点を設定する。超音波プローブ2と送受信部3とによって各観測点に対してドプラスキャンを行なうことで、各観測点の血流速度を取得する。色割当部65は、血管の形態を表すボリュームデータの各部に、各観測点の血流速度の大きさに応じた色を割り当てる。3次元画像生成部66は、色が割り当てられたボリュームデータに基づいて血管を立体的に表す3次元画像データを生成する。
【選択図】図1An ultrasonic diagnostic apparatus capable of generating an image representing the position of a moving body in a subject and the flow velocity of the moving body.
Volume data of a subject is acquired by transmitting ultrasonic waves to the subject with an ultrasonic probe and a transmission / reception unit. The extraction unit 61 extracts volume data representing the blood vessel form from the volume data. The observation point setting unit 91 sets observation points for each part of the blood vessel in the three-dimensional region. By performing Doppler scan on each observation point by the ultrasonic probe 2 and the transmission / reception unit 3, the blood flow velocity at each observation point is acquired. The color assigning unit 65 assigns a color corresponding to the blood flow velocity at each observation point to each part of the volume data representing the blood vessel form. The three-dimensional image generation unit 66 generates three-dimensional image data that represents a blood vessel three-dimensionally based on volume data to which a color is assigned.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、被検体を超音波で走査することで、被検体内の形態を表す画像を取得し、被検体内を流れる血流などの運動体の流速を求める超音波診断装置、及び超音波画像処理プログラムに関する。 The present invention acquires an image representing a form in a subject by scanning the subject with ultrasound, and obtains a flow velocity of a moving body such as a blood flow flowing in the subject, and an ultrasound The present invention relates to an image processing program.
超音波診断装置は、ドプラスキャンを行なうことで、被検体内を流れる血流などの運動体の流速を求めることができる。従来においては、パワードプラ法(Power Angio)を用いることで、被検体内の血流を立体的に表す3次元画像を取得し、その3次元画像を表示することが行われていた。このパワードプラ法を用いて得られた3次元画像を観察することで、血管の走行を把握することができる。また、パワードプラ法によると、送受信する超音波の角度依存性を低減し、血流を表す画像の色の反転やノイズ比を改善することができる。 The ultrasonic diagnostic apparatus can obtain the flow velocity of a moving body such as a blood flow flowing in the subject by performing Doppler scan. Conventionally, by using a power Doppler method (Power Angio), a three-dimensional image that three-dimensionally represents a blood flow in a subject is acquired, and the three-dimensional image is displayed. By observing a three-dimensional image obtained by using this power Doppler method, it is possible to grasp the travel of the blood vessel. Further, according to the power Doppler method, the angle dependency of ultrasonic waves to be transmitted and received can be reduced, and the color reversal and noise ratio of an image representing blood flow can be improved.
また、被検体内の組織を3次元的に表すボリュームデータから、血管の位置情報を抽出する技術が知られている(例えば特許文献1)。これによると、関心領域における血管の立体像を描出することができる。 Further, a technique for extracting blood vessel position information from volume data that three-dimensionally represents a tissue in a subject is known (for example, Patent Document 1). According to this, a three-dimensional image of the blood vessel in the region of interest can be drawn.
しかしながら、パワードプラ法では、血管の走行を把握することができるが、高い精度で血管の各部における血流値を得ることが困難であった。そのため、血管の各部における血流値をより正確に把握することが困難であった。 However, with the power Doppler method, it is possible to grasp the running of the blood vessel, but it is difficult to obtain blood flow values in each part of the blood vessel with high accuracy. Therefore, it has been difficult to more accurately grasp the blood flow value in each part of the blood vessel.
また、腫瘍の経過を診断するときや、腫瘍を摘出するときには、臓器における血管の情報を的確に把握することが要求されている。例えば、臓器における血管の位置や血流速度などを的確に把握することが求められている。そのため、臓器における血管の位置や血流速度の把握に供することが可能な情報が望まれている。さらに、血管については、血管狭窄が発生している位置を的確に把握できる情報が望まれている。 Further, when diagnosing the progress of a tumor or removing a tumor, it is required to accurately grasp information on blood vessels in the organ. For example, it is required to accurately grasp the position of blood vessels and blood flow velocity in an organ. Therefore, information that can be used for grasping the position of blood vessels and blood flow velocity in an organ is desired. Furthermore, for blood vessels, information that can accurately grasp the position where vascular stenosis has occurred is desired.
この発明は上記の問題を解決するものであり、被検体内における運動体の位置とその運動体の流速とが表された画像を生成することが可能な超音波診断装置、及び超音波画像処理プログラムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above problem, and an ultrasonic diagnostic apparatus capable of generating an image representing the position of a moving body in a subject and the flow velocity of the moving body, and ultrasonic image processing The purpose is to provide a program.
請求項1に記載の発明は、被検体に対して超音波を送信し、前記被検体のボリュームデータを取得する画像取得手段と、前記被検体のボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータを抽出する抽出手段と、前記抽出された血管の形態を表すボリュームデータに基づいて、前記3次元領域における前記血管に沿って観測点を設定する観測点設定手段と、前記3次元領域において設定された各観測点が示す位置に超音波を送信してドプラスキャンを実行することで、前記血管の前記観測点が設定された箇所における運動体の流速を取得する流速取得手段と、前記取得された流速の大きさに応じた色を、前記血管の形態を表すボリュームデータにおける前記観測点が設定された箇所に割り当てることで、各箇所に色が割り当てられた色ボリュームデータを生成する配色手段と、前記色ボリュームデータに基づく画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
また、請求項12に記載の発明は、コンピュータに、被検体に対して超音波を送信することで取得された前記被検体のボリュームデータを受け付け、前記被検体のボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータを抽出する抽出機能と、前記3次元空間における血管の各部において取得された運動体の流速を受け付けて、前記各部における流速の大きさに応じた色を、前記血管の形態を表すボリュームデータの各部に割り当てることで、各部に色が割り当てられた色ボリュームデータを生成する配色機能と、前記色ボリュームデータに基づく画像を表示装置に表示させる表示制御機能と、を実行させることを特徴とする超音波画像処理プログラムである。
According to the first aspect of the present invention, image acquisition means for transmitting ultrasonic waves to the subject and acquiring volume data of the subject, and extracting volume data representing a blood vessel form from the volume data of the subject Extraction means for performing, observation point setting means for setting observation points along the blood vessel in the three-dimensional region based on the volume data representing the extracted blood vessel form, and each of the three-dimensional regions set in the three-dimensional region By transmitting an ultrasonic wave to the position indicated by the observation point and executing a Doppler scan, a flow velocity acquisition means for acquiring the flow velocity of the moving body at the location where the observation point of the blood vessel is set, and the acquired flow velocity By assigning a color corresponding to the size to the location where the observation point is set in the volume data representing the blood vessel morphology, a color volume assigned to each location is displayed. And coloring means for generating a Yumudeta, an ultrasonic diagnostic apparatus characterized by having a display control means for displaying on the display means an image based on the color volume data.
The invention according to claim 12 receives volume data of the subject acquired by transmitting ultrasonic waves to the subject to a computer, and represents a blood vessel form from the volume data of the subject. Volume data that represents the form of the blood vessel, with an extraction function that extracts volume data, and the flow velocity of the moving body acquired in each part of the blood vessel in the three-dimensional space, and a color corresponding to the magnitude of the flow velocity in each part By assigning to each part, a color arrangement function for generating color volume data in which a color is assigned to each part and a display control function for displaying an image based on the color volume data on a display device are executed. This is an ultrasonic image processing program.
この発明によると、血管の形態を表す画像に、運動体(血液)の流速の大きさに応じた色を割り当てることにより、操作者は、3次元空間における血管の位置と、その血管の各部における運動体(血流)の速度を明確に把握することが可能となる。そのことにより、操作者は、画像に割り当てられている色に基づいて、例えば血管狭窄が発生している位置を明確に特定することが可能となる。 According to the present invention, by assigning a color corresponding to the flow velocity of the moving body (blood) to an image representing the shape of the blood vessel, the operator can determine the position of the blood vessel in the three-dimensional space and each part of the blood vessel. It is possible to clearly grasp the speed of the moving body (blood flow). As a result, the operator can clearly specify, for example, the position where the vascular stenosis has occurred based on the color assigned to the image.
(構成)
この発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成について図1を参照して説明する。図1は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
(Constitution)
A configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
この実施形態に係る超音波診断装置1は、超音波プローブ2、送受信部3、信号処理部4、データ記憶部5、画像処理部6、表示制御部7、ユーザインターフェース(UI)8、及び制御部9を備えている。 An ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to this embodiment includes an ultrasonic probe 2, a transmission / reception unit 3, a signal processing unit 4, a data storage unit 5, an image processing unit 6, a display control unit 7, a user interface (UI) 8, and a control. Part 9 is provided.
超音波プローブ2には、複数の超音波振動子が2次元的に配置された2次元アレイプローブが用いられる。2次元アレイプローブは、超音波の送受信によって3次元の領域を走査(スキャン)することができる。また、超音波プローブ2には、複数の超音波振動子が所定方向(走査方向)に1列に配置された1次元アレイプローブを用いても良い。さらに、超音波プローブ2には、走査方向に直交する方向(揺動方向)に超音波振動子を機械的に揺動させることで3次元の領域を走査することができる1次元アレイプローブを用いても良い。 As the ultrasonic probe 2, a two-dimensional array probe in which a plurality of ultrasonic transducers are two-dimensionally arranged is used. The two-dimensional array probe can scan a three-dimensional region by transmitting and receiving ultrasonic waves. The ultrasonic probe 2 may be a one-dimensional array probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged in a line in a predetermined direction (scanning direction). Furthermore, as the ultrasonic probe 2, a one-dimensional array probe that can scan a three-dimensional region by mechanically swinging the ultrasonic transducer in a direction (swing direction) orthogonal to the scanning direction is used. May be.
送受信部3は送信部と受信部とを備え、超音波プローブ2に電気信号を供給して超音波を発生させるとともに、超音波プローブ2が受信したエコー信号を受信する。 The transmission / reception unit 3 includes a transmission unit and a reception unit, supplies an electrical signal to the ultrasonic probe 2 to generate an ultrasonic wave, and receives an echo signal received by the ultrasonic probe 2.
送受信部3の送信部は、図示しないクロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路を備えている。クロック発生回路は、超音波信号の送信タイミングや送信周波数を決めるクロック信号を発生する回路である。送信遅延回路は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカスを実施する回路である。パルサ回路は、各振動子に対応した個別経路(チャンネル)の数分のパルサを内蔵し、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ2の各振動子に供給するようになっている。 The transmission unit of the transmission / reception unit 3 includes a clock generation circuit, a transmission delay circuit, and a pulsar circuit (not shown). The clock generation circuit is a circuit that generates a clock signal that determines the transmission timing and transmission frequency of the ultrasonic signal. The transmission delay circuit is a circuit that performs transmission focus with a delay when transmitting ultrasonic waves. The pulsar circuit incorporates pulsars corresponding to the number of individual paths (channels) corresponding to each transducer, generates a drive pulse at a delayed transmission timing, and supplies it to each transducer of the ultrasonic probe 2. It has become.
また、送受信部3の受信部は、図示しないプリアンプ回路、A/D変換回路、及び受信遅延・加算回路を備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ2の各振動子から出力されるエコー信号を受信チャンネルごとに増幅する。A/D変換回路は、増幅されたエコー信号をA/D変換する。受信遅延・加算回路は、A/D変換後のエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。なお、この送受信部3によって加算処理された信号を「RFデータ」と称することとする。 The receiving unit of the transmitting / receiving unit 3 includes a preamplifier circuit, an A / D conversion circuit, and a reception delay / adder circuit (not shown). The preamplifier circuit amplifies the echo signal output from each transducer of the ultrasonic probe 2 for each reception channel. The A / D converter circuit A / D converts the amplified echo signal. The reception delay / adder circuit gives a delay time necessary for determining the reception directivity to the echo signal after A / D conversion, and adds the delay time. By the addition, the reflection component from the direction according to the reception directivity is emphasized. The signal added by the transmission / reception unit 3 is referred to as “RF data”.
信号処理部4は、Bモード処理部41とドプラ処理部42を備えている。 The signal processing unit 4 includes a B-mode processing unit 41 and a Doppler processing unit 42.
Bモード処理部41は、エコーの振幅情報の映像化を行い、エコー信号からBモード超音波ラスタデータを生成する。具体的には、Bモード処理部41は、送受信部3から送られる信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。 The B-mode processing unit 41 visualizes echo amplitude information and generates B-mode ultrasonic raster data from the echo signal. Specifically, the B-mode processing unit 41 performs band-pass filter processing on the signal sent from the transmission / reception unit 3, then detects the envelope of the output signal, and performs logarithmic conversion on the detected data. Apply compression processing.
ドプラ処理部42は、例えばパルスドプラ法(PWドプラ法)により血流情報を生成する。パルスドプラ法によると、パルス波を用いているため、ある特定の深度のドプラ偏移周波数成分を検出することができる。このように距離分解能を有するため、特定部位の組織や血流の速度計測が可能となっている。ドプラ処理部42は、送受信部3から送られる信号に対して、所定の大きさを有する観測点(サンプルポジション)内における受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらにFFT処理を施して、所定の大きさを有する観測点(サンプルポジション)内の血流速度を表すドプラ周波数分布を生成する。 The Doppler processing unit 42 generates blood flow information by, for example, a pulse Doppler method (PW Doppler method). According to the pulse Doppler method, since a pulse wave is used, a Doppler shift frequency component at a specific depth can be detected. Thus, since it has distance resolution, it is possible to measure the velocity of tissue and blood flow at a specific site. The Doppler processing unit 42 extracts a Doppler shift frequency component by phase-detecting a received signal within an observation point (sample position) having a predetermined size with respect to the signal transmitted from the transmission / reception unit 3, and further performs FFT processing To generate a Doppler frequency distribution representing a blood flow velocity within an observation point (sample position) having a predetermined size.
また、信号処理部4は、カラーモード処理部を備えていても良い。このカラーモード処理部は動いている血流情報の映像化を行い、カラー超音波ラスタデータを生成する。血流情報には、速度、分散、パワー等の情報があり、血流情報は2値化情報として得られる。 Further, the signal processing unit 4 may include a color mode processing unit. The color mode processing unit visualizes moving blood flow information and generates color ultrasonic raster data. Blood flow information includes information such as speed, dispersion, and power, and blood flow information is obtained as binarized information.
なお、超音波プローブ2、送受信部3、及び信号処理部4が、この発明の「画像取得手段」の1例に相当する。 The ultrasonic probe 2, the transmission / reception unit 3, and the signal processing unit 4 correspond to an example of the “image acquisition unit” of the present invention.
信号処理部4は、超音波ラスタデータを画像処理部6に出力する。また、信号処理部4は、超音波ラスタデータをデータ記憶部5に出力し、データ記憶部5は、その超音波ラスタデータを記憶する。また、超音波プローブ2と送受信部3とによってボリュームスキャンを実行することでボリュームデータが取得された場合、信号処理部4は、そのボリュームデータを画像処理部6に出力する。また、信号処理部4は、そのボリュームデータをデータ記憶部5に出力し、データ記憶部5はそのボリュームデータを記憶する。すなわち、超音波プローブ2と送受信部3とによって3次元の領域を走査することでボリュームデータが取得された場合、データ記憶部5にはその3次元の領域を表すボリュームデータが記憶される。 The signal processing unit 4 outputs the ultrasonic raster data to the image processing unit 6. The signal processing unit 4 outputs the ultrasonic raster data to the data storage unit 5, and the data storage unit 5 stores the ultrasonic raster data. Further, when volume data is acquired by executing volume scanning by the ultrasonic probe 2 and the transmission / reception unit 3, the signal processing unit 4 outputs the volume data to the image processing unit 6. Further, the signal processing unit 4 outputs the volume data to the data storage unit 5, and the data storage unit 5 stores the volume data. That is, when volume data is acquired by scanning a three-dimensional area with the ultrasound probe 2 and the transmission / reception unit 3, volume data representing the three-dimensional area is stored in the data storage unit 5.
この実施形態においては、被検体の血管を撮影対象の1例とし、被検体に対してボリュームスキャンを実行することで、血管が含まれるボリュームデータを取得する場合について説明する。 In this embodiment, a case where a blood vessel of a subject is taken as an example of an imaging target and volume data including the blood vessel is acquired by performing a volume scan on the subject will be described.
次に、画像処理部6と制御部9について説明する。画像処理部6は、抽出部61、配色部62、及び3次元画像生成部66を備えている。配色部62は、色決定部63、補間部64、及び色割当部65を備えている。また、制御部9は、観測点設定部91と角度補正部92を備えている。 Next, the image processing unit 6 and the control unit 9 will be described. The image processing unit 6 includes an extraction unit 61, a color arrangement unit 62, and a three-dimensional image generation unit 66. The color arrangement unit 62 includes a color determination unit 63, an interpolation unit 64, and a color allocation unit 65. The control unit 9 includes an observation point setting unit 91 and an angle correction unit 92.
抽出部61は、信号処理部4からボリュームデータを受けて、そのボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータを抽出する。また、抽出部61は、データ記憶部5からボリュームデータを読み込み、そのボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータを抽出しても良い。抽出部61は、従来技術に係る抽出方法によって、血管の形態を表すボリュームデータを抽出する。例えば、抽出部61は、ボリュームデータを構成する各点の画素値に基づいて、血管の形態を表すボリュームデータを抽出する。また、抽出部61は、特開平8−131429号公報に開示されている抽出技術を用いて、血管の形態を表すボリュームデータを抽出しても良い。 The extraction unit 61 receives volume data from the signal processing unit 4 and extracts volume data representing a blood vessel form from the volume data. The extraction unit 61 may read volume data from the data storage unit 5 and extract volume data representing a blood vessel form from the volume data. The extraction unit 61 extracts volume data representing a blood vessel form by an extraction method according to the related art. For example, the extraction unit 61 extracts volume data representing the shape of a blood vessel based on the pixel value of each point constituting the volume data. Further, the extraction unit 61 may extract volume data representing a blood vessel form by using an extraction technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-131429.
ここで、血管の形態を表すボリュームデータについて図2を参照して説明する。図2は、血管の形態を表すボリュームデータを模式的に示す図である。抽出部61は、超音波の送受信によって取得されたボリュームデータから、図2に示すように、3次元空間に分布する血管の形態を表すボリュームデータ10を抽出する。 Here, volume data representing the morphology of blood vessels will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing volume data representing the blood vessel morphology. The extraction unit 61 extracts volume data 10 representing the form of blood vessels distributed in a three-dimensional space, as shown in FIG. 2, from the volume data acquired by transmission and reception of ultrasonic waves.
そして、抽出部61は、血管の形態を表すボリュームデータを配色部62の色割当部65に出力する。さらに、抽出部61は、3次元空間における血管の位置を示す情報(座標情報)を制御部9に出力する。 Then, the extraction unit 61 outputs volume data representing the blood vessel form to the color assignment unit 65 of the color arrangement unit 62. Further, the extraction unit 61 outputs information (coordinate information) indicating the position of the blood vessel in the three-dimensional space to the control unit 9.
また、画像処理部6は、データ記憶部5からボリュームデータを読み込み、そのボリュームデータに基づいて、所定方向に沿った複数の断層像データを生成しても良い。この場合、画像処理部6は、それら複数の断層像データに基づいて、ボリュームデータを再構成する。抽出部61は、再構成されたボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータを抽出しても良い。そして、抽出部61は、血管の形態を表すボリュームデータを色割当部65に出力する。さらに、抽出部61は、3次元空間における血管の位置を示す情報(座標情報)を制御部9に出力する。 The image processing unit 6 may read volume data from the data storage unit 5 and generate a plurality of tomographic image data along a predetermined direction based on the volume data. In this case, the image processing unit 6 reconstructs the volume data based on the plurality of tomographic image data. The extraction unit 61 may extract volume data representing a blood vessel form from the reconstructed volume data. Then, the extracting unit 61 outputs volume data representing the blood vessel form to the color assigning unit 65. Further, the extraction unit 61 outputs information (coordinate information) indicating the position of the blood vessel in the three-dimensional space to the control unit 9.
制御部9の観測点設定部91は、抽出部61から3次元空間における血管の座標情報を受けて、3次元空間における血管に沿って複数の観測点(サンプルポジション)を設定する。この観測点は3次元空間において所定の大きさを有し、3次元空間において所定の範囲を占めている。この観測点によって特定される範囲が、ドプラスキャンの対象となる範囲であり、その観測点における血流情報が取得される。そして、制御部9は、3次元空間における各観測点の座標情報を送受信部3に出力する。なお、観測点設定部91が、この発明の「観測点設定手段」の1例に相当する。 The observation point setting unit 91 of the control unit 9 receives the coordinate information of the blood vessel in the three-dimensional space from the extraction unit 61 and sets a plurality of observation points (sample positions) along the blood vessel in the three-dimensional space. This observation point has a predetermined size in the three-dimensional space and occupies a predetermined range in the three-dimensional space. The range specified by the observation point is a range to be subjected to Doppler scan, and blood flow information at the observation point is acquired. Then, the control unit 9 outputs coordinate information of each observation point in the three-dimensional space to the transmission / reception unit 3. The observation point setting unit 91 corresponds to an example of “observation point setting means” of the present invention.
送受信部3は、制御部9によって設定された観測点の座標情報に従って、超音波プローブ2によって超音波ビームを偏向させ、パルスドプラ法によるドプラスキャンを行なうことで、各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。そして、送受信部3は、ドプラスキャンによって得られた各観測点のドプラ情報をドプラ処理部42に出力する。ドプラ処理部42は、送受信部3から出力されたドプラ情報に基づいて、各観測点における血流の速度を求める。そして、ドプラ処理部42は、3次元空間における各観測点の位置を示す情報(座標情報)と各観測点の血流速度とを配色部62に出力する。また、ドプラ処理部42は、3次元空間における各観測点の座標情報と各観測点の血流速度とをデータ記憶部5に出力する。データ記憶部5は、各観測点の座標情報と血流速度を記憶する。 The transmission / reception unit 3 deflects the ultrasonic beam by the ultrasonic probe 2 in accordance with the coordinate information of the observation point set by the control unit 9 and performs Doppler scan by the pulse Doppler method, thereby performing Doppler information (blood flow) of each observation point. Information). Then, the transmission / reception unit 3 outputs the Doppler information of each observation point obtained by the Doppler scan to the Doppler processing unit 42. The Doppler processing unit 42 obtains the blood flow velocity at each observation point based on the Doppler information output from the transmission / reception unit 3. Then, the Doppler processing unit 42 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point in the three-dimensional space and the blood flow velocity at each observation point to the color arrangement unit 62. Further, the Doppler processing unit 42 outputs the coordinate information of each observation point and the blood flow velocity at each observation point in the three-dimensional space to the data storage unit 5. The data storage unit 5 stores coordinate information and blood flow velocity at each observation point.
なお、超音波プローブ2、送受信部3、及び信号処理部4が、この発明の「流速取得手段」の1例に相当する。 The ultrasonic probe 2, the transmission / reception unit 3, and the signal processing unit 4 correspond to an example of the “flow velocity acquisition unit” of the present invention.
配色部62の色決定部63は、ドプラ処理部42から各観測点の血流速度を受けて、各観測点の血流速度の大きさに応じて、各観測点に対する色を決定する。例えば、血流速度の大きさと色とを対応付けた色テーブルを予め記憶部(図示しない)に記憶させておく。色決定部63は、その記憶部に記憶されている対応付けに従って、各観測点における血流速度の大きさに応じて、各観測点に対する色を決定する。例えば、大きさが小さい血流速度(遅い血流速度)には青色を対応させ、大きさが大きい血流速度(速い血流速度)には赤色を対応させる。そして、血流速度の大きさが小さくなるほど(血流速度が遅くなるほど)青系統が強い色を徐々に対応させ、血流速度の大きさが大きくなるほど(血流速度が速くなるほど)赤系統が強い色を徐々に対応させる。そして、色決定部63は、3次元空間における各観測点の位置を示す情報(座標情報)と、各観測点に対して決定した色を示す情報(色情報)とを、色割当部65に出力する。なお、色決定部63が決定する色には、色の種類の他、色の濃淡や明暗や強弱で表される色調の程度が含まれていても良い。 The color determination unit 63 of the color arrangement unit 62 receives the blood flow velocity at each observation point from the Doppler processing unit 42 and determines the color for each observation point according to the magnitude of the blood flow velocity at each observation point. For example, a color table in which the magnitude and color of the blood flow velocity are associated with each other is stored in advance in a storage unit (not shown). The color determination unit 63 determines a color for each observation point according to the blood flow velocity at each observation point in accordance with the association stored in the storage unit. For example, blue is associated with a small blood flow velocity (slow blood flow velocity), and red is associated with a large blood flow velocity (fast blood flow velocity). And the smaller the blood flow velocity (the slower the blood flow velocity), the blue line gradually corresponds to the strong color, and the larger the blood flow velocity (the faster the blood flow velocity), the red line Gradually respond to strong colors. Then, the color determination unit 63 sends information (coordinate information) indicating the position of each observation point in the three-dimensional space and information (color information) indicating the color determined for each observation point to the color allocation unit 65. Output. Note that the color determined by the color determination unit 63 may include the degree of color tone represented by the color density, brightness, darkness, and intensity in addition to the type of color.
色割当部65は、抽出部61から血管の形態を表すボリュームデータを受け、更に、色決定部63から各観測点に対する色を示す情報(色情報)を受け、そのボリュームデータの各観測点に対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。すなわち、色割当部65は、血流速度の大きさに応じた色を、ボリュームデータの各観測点の位置に割り当てる。そして、色割当部65は、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられたボリュームデータを、3次元画像生成部66に出力する。なお、血流速度の大きさに応じた色が各部に割り当てられたボリュームデータを、便宜的に「色ボリュームデータ」と称する。また、色割当部65は、色ボリュームデータを図示しないデータ記憶部に出力し、そのデータ記憶部はその色ボリュームデータを記憶する。なお、色割当部65は、ボリュームデータの各部に、色の種類の他、色決定部63によって決定された色調の程度を割り当てても良い。 The color allocation unit 65 receives volume data representing the blood vessel form from the extraction unit 61, and further receives information (color information) indicating the color for each observation point from the color determination unit 63, and receives the information on each observation point of the volume data. The color determined by the color determining unit 63 is assigned to the color. That is, the color assignment unit 65 assigns a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity to the position of each observation point in the volume data. Then, the color assignment unit 65 outputs volume data to which a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity is assigned to the three-dimensional image generation unit 66. Note that volume data in which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each unit is referred to as “color volume data” for convenience. The color assigning unit 65 outputs the color volume data to a data storage unit (not shown), and the data storage unit stores the color volume data. The color assigning unit 65 may assign the degree of the color tone determined by the color determining unit 63 in addition to the color type to each part of the volume data.
3次元画像生成部66は、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)に対して、視点を設定し、その視点から色ボリュームデータに向けた視線方向に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、血管を立体的に表す3次元画像データを生成する。そして、3次元画像生成部66は、その3次元画像データを表示制御部7に出力する。なお、操作者は操作部82を用いて任意の位置を指定することで、任意の位置に視点を設定することができる。また、3次元画像生成部66は、3次元画像データを図示しないデータ記憶部に出力し、そのデータ記憶部はその3次元画像データを記憶する。 The three-dimensional image generation unit 66 sets a viewpoint for volume data (color volume data) to which a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity is assigned, and in the line-of-sight direction from the viewpoint toward the color volume data. By performing volume rendering along, three-dimensional image data representing a blood vessel in three dimensions is generated. Then, the 3D image generation unit 66 outputs the 3D image data to the display control unit 7. The operator can set the viewpoint at an arbitrary position by designating an arbitrary position using the operation unit 82. The three-dimensional image generation unit 66 outputs the three-dimensional image data to a data storage unit (not shown), and the data storage unit stores the three-dimensional image data.
表示制御部7は、3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。これにより、血管を立体的に表す3次元画像が表示部81に表示されるとともに、血管の各部に血流速度の大きさに応じた色が割り当てられて表示されることになる。なお、色割当部65によってボリュームデータの各部に、血流速度の大きさに応じた色調の程度が割り当てられている場合は、その色調の程度で血流速度の大きさが表される。 The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image based on the three-dimensional image data. As a result, a three-dimensional image representing the blood vessel in a three-dimensional manner is displayed on the display unit 81, and a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each part of the blood vessel and displayed. When the color assigning unit 65 assigns to each part of the volume data a degree of color tone corresponding to the magnitude of the blood flow velocity, the magnitude of the blood flow velocity is represented by the degree of the color tone.
また、色割当部65によって色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)や、3次元画像生成部66によって生成された3次元画像データは、図示しないデータ記憶部に記憶される。3次元画像生成部66は、そのデータ記憶部から色ボリュームデータを読み込み、その色ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、3次元画像データを生成しても良い。また、表示制御部7は、そのデータ記憶部から3次元画像データを読み込み、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させても良い。 The volume data (color volume data) to which colors are assigned by the color assigning unit 65 and the 3D image data generated by the 3D image generating unit 66 are stored in a data storage unit (not shown). The 3D image generation unit 66 may generate 3D image data by reading color volume data from the data storage unit and performing volume rendering on the color volume data. The display control unit 7 may read the 3D image data from the data storage unit and cause the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data.
なお、制御部9は、超音波診断装置1の各部の動作を制御する。例えば、制御部9は、送受信部3による超音波の送受信を制御する。送受信部3は、制御部9による制御の下、超音波プローブ2によってボリュームスキャンを行なうことで、被検体のボリュームデータを取得する。また、送受信部3は、制御部9による制御の下、超音波プローブ2によってドプラスキャンを行なうことで、被検体のドプラ情報を取得する。 The control unit 9 controls the operation of each unit of the ultrasonic diagnostic apparatus 1. For example, the control unit 9 controls transmission / reception of ultrasonic waves by the transmission / reception unit 3. The transmission / reception unit 3 acquires volume data of the subject by performing a volume scan with the ultrasonic probe 2 under the control of the control unit 9. Further, the transmission / reception unit 3 acquires Doppler information of the subject by performing Doppler scan with the ultrasonic probe 2 under the control of the control unit 9.
ここで、観測点(サンプルポジション)の設定例について図3から図8を参照して説明する。この実施形態では、1例として、第1の設定方法から第4の設定方法について説明する。 Here, an example of setting observation points (sample positions) will be described with reference to FIGS. In this embodiment, as an example, the first setting method to the fourth setting method will be described.
(第1の設定方法)
まず、第1の設定方法について図3を参照して説明する。図3は、血管に対する観測点(サンプルポジション)の第1の設定方法を示す模式図である。各観測点は所定の大きさを有し、所定の領域を占めている。観測点設定部91は、3次元空間における血管の座標情報に基づいて、3次元空間における血管11に沿って、一部分を隣り合う観測点に重ねて複数の観測点12A、12B、・・・、12N、・・・を設定する。すなわち、観測点設定部91は、血管11に沿って隣り合う各観測点について、互いに一部分が重なるように各観測点を設定する。各観測点は所定の大きさを有しているため、互いに一部分が重なるように設定することができる。例えば、観測点設定部91は、観測点12Aの一部分が、観測点12Aに隣り合う観測点12Bの一部分と重なるように、観測点12Aと観測点12Bを血管11に沿って設定する。また、観測点設定部91は、観測点12Bの一部分が、観測点12Bに隣り合う観測点12Cの一部分と重なるように、観測点12Bと観測点12Cを血管11に沿って設定する。このように、観測点設定部91は、血管11に沿って隣り合う各観測点を、互いに一部分が重なる位置に設定する。例えば、重ねる範囲を記憶部(図示しない)に記憶させておく。観測点設定部91は、その記憶部に記憶されている重ねる範囲に従って、血管11に沿って隣り合う各観測点を、互いに一部分が重なる位置に設定する。なお、操作者は操作部82を用いて、重ねる範囲の大きさを任意に変更することができる。そして、制御部9は、3次元空間における各観測点の座標情報を送受信部3に出力する。
(First setting method)
First, the first setting method will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing a first setting method of observation points (sample positions) for blood vessels. Each observation point has a predetermined size and occupies a predetermined area. Based on the coordinate information of the blood vessels in the three-dimensional space, the observation point setting unit 91 overlaps a part of the observation points 12A, 12B,... 12N,... Are set. That is, the observation point setting unit 91 sets the observation points so that the observation points adjacent to each other along the blood vessel 11 partially overlap each other. Since each observation point has a predetermined size, it can be set to partially overlap each other. For example, the observation point setting unit 91 sets the observation point 12A and the observation point 12B along the blood vessel 11 so that a part of the observation point 12A overlaps a part of the observation point 12B adjacent to the observation point 12A. The observation point setting unit 91 sets the observation point 12B and the observation point 12C along the blood vessel 11 so that a part of the observation point 12B overlaps a part of the observation point 12C adjacent to the observation point 12B. In this way, the observation point setting unit 91 sets each observation point adjacent along the blood vessel 11 at a position where a part thereof overlaps. For example, the overlapping range is stored in a storage unit (not shown). The observation point setting unit 91 sets each observation point adjacent along the blood vessel 11 at a position where a part thereof overlaps according to the overlapping range stored in the storage unit. Note that the operator can arbitrarily change the size of the overlapping range using the operation unit 82. Then, the control unit 9 outputs coordinate information of each observation point in the three-dimensional space to the transmission / reception unit 3.
送受信部3は、制御部9によって設定された観測点の座標情報に従って、パルスドプラ法によるドプラスキャンを行なうことで、各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。図3に示す例では、送受信部3は、隣り合う観測点と一部分が重なるようにして設定された観測点12A、12B、12C、・・・に対してドプラスキャンを行なうことで、観測点12Aなどのドプラ情報(血流情報)を取得する。ドプラ処理部42は、そのドプラ情報に基づいて各観測点の血流速度を求める。そして、ドプラ処理部42は、3次元空間における各観測点の位置を示す情報(座標情報)と各観測点の血流速度とを色決定部63に出力する。 The transmission / reception unit 3 acquires Doppler information (blood flow information) at each observation point by performing a Doppler scan by the pulse Doppler method according to the coordinate information of the observation point set by the control unit 9. In the example shown in FIG. 3, the transmitting / receiving unit 3 performs Doppler scan on the observation points 12A, 12B, 12C,... Doppler information (blood flow information) is acquired. The Doppler processing unit 42 obtains the blood flow velocity at each observation point based on the Doppler information. Then, the Doppler processing unit 42 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point in the three-dimensional space and the blood flow velocity at each observation point to the color determination unit 63.
色決定部63は、ドプラ処理部42から各観測点の血流速度を受けて、各観測点の血流速度の大きさに応じて、各観測点に対する色を決定する。色決定部63は、上述したように、図示しない記憶部に記憶されている色テーブルが示す対応付けに従って、各観測点における血流速度の大きさに応じて、各観測点に対する色を決定する。図3に示す例では、色決定部63は、観測点12A、12B、・・・、12N、・・・の血流速度の大きさに応じて、観測点12Aなどに対する色を決定する。そして、色決定部63は、各観測点の位置を示す情報(座標情報)と、各観測点に対して決定した色を示す情報(色情報)とを、色割当部65に出力する。 The color determination unit 63 receives the blood flow velocity at each observation point from the Doppler processing unit 42 and determines the color for each observation point according to the magnitude of the blood flow velocity at each observation point. As described above, the color determination unit 63 determines the color for each observation point according to the magnitude of the blood flow velocity at each observation point in accordance with the association indicated by the color table stored in the storage unit (not shown). . In the example illustrated in FIG. 3, the color determination unit 63 determines a color for the observation point 12A and the like according to the blood flow velocity at the observation points 12A, 12B,. Then, the color determination unit 63 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point and information (color information) indicating the color determined for each observation point to the color assignment unit 65.
色割当部65は、抽出部61から血管の形態を表すボリュームデータを受け、更に、色決定部63から各観測点に対する色を示す情報(色情報)を受け、血管の形態を表すボリュームデータの各観測点に対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。図3に示す例では、色割当部65は、血管の形態を表すボリュームデータに対して、観測点12A、12B、・・・、12N、・・・の位置に、色決定部63によって決定された色を割り当てる。 The color assignment unit 65 receives volume data representing the blood vessel form from the extraction unit 61, and further receives information (color information) indicating the color for each observation point from the color decision unit 63, and receives volume data representing the blood vessel form. The color determined by the color determination unit 63 is assigned to each observation point. In the example shown in FIG. 3, the color assignment unit 65 is determined by the color determination unit 63 at the positions of the observation points 12A, 12B,..., 12N,. Assign a different color.
そして、色割当部65は、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)を、3次元画像生成部66に出力する。 Then, the color assignment unit 65 outputs volume data (color volume data) to which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to the three-dimensional image generation unit 66.
なお、色割当部65は、隣り合う観測点と重なる範囲のパターンと色とに基づいて、各観測点間の位置合わせを行って、ボリュームデータの各観測点に色を割り当てる。これにより、各観測点間の位置合わせを精度良く行うことが可能となる。 The color assigning unit 65 aligns the observation points based on the pattern and color in a range overlapping with adjacent observation points, and assigns a color to each observation point of the volume data. This makes it possible to perform alignment between the observation points with high accuracy.
3次元画像生成部66は、色ボリュームデータに対して視点を設定し、その視点から色ボリュームデータに向けた視線方向に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、血管を立体的に表す3次元画像データを生成する。そして、3次元画像生成部66は、その3次元画像データを表示制御部7に出力する。 The three-dimensional image generation unit 66 sets a viewpoint for the color volume data, and performs volume rendering along the line-of-sight direction from the viewpoint toward the color volume data, so that the three-dimensional image data that represents the blood vessel three-dimensionally Is generated. Then, the 3D image generation unit 66 outputs the 3D image data to the display control unit 7.
表示制御部7は、3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。これにより、血管を立体的に表す3次元画像が表示部81に表示されるとともに、血管の各部に血流速度の大きさに応じた色が割り当てられて表示されることになる。 The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image based on the three-dimensional image data. As a result, a three-dimensional image representing the blood vessel in a three-dimensional manner is displayed on the display unit 81, and a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each part of the blood vessel and displayed.
ここで、この実施形態に係る超音波診断装置1によって生成される3次元画像の1例を図4に示す。図4は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置によって生成される3次元画像の1例を示す図である。 Here, FIG. 4 shows an example of a three-dimensional image generated by the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to this embodiment. FIG. 4 is a diagram showing an example of a three-dimensional image generated by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention.
表示制御部7は、図4に示すように、血管を立体的に表すとともに、血流速度の大きさに応じた色が各部に割り当てられた3次元画像20を表示部81に表示させる。また、表示制御部7は、血流速度の大きさと色との対応付けを示すカラーバー22を表示部81に表示させる。図4では、色を用いて血流速度の大きさを表す代わりに、便宜的に、血流速度の大きさに応じてハッチングの模様を変えている。例えば、血流速度の大きさが小さくなるほど(血流速度が遅くなるほど)青系統が強い色を徐々に対応させ、血流速度の大きさが大きくなるほど(血流速度が速くなるほど)赤系統が強い色を徐々に対応させる。すなわち、血流速度の大きさに応じて、グラデーションを徐々に変えて表示する。 As shown in FIG. 4, the display control unit 7 displays a three-dimensional image 20 in which a blood vessel is three-dimensionally represented and a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each unit on the display unit 81. In addition, the display control unit 7 causes the display unit 81 to display the color bar 22 indicating the association between the blood flow velocity magnitude and the color. In FIG. 4, instead of using color to represent the magnitude of the blood flow velocity, the hatching pattern is changed according to the blood flow velocity for convenience. For example, the smaller the blood flow velocity (the slower the blood flow velocity), the blue line gradually corresponds to a stronger color, and the larger the blood flow velocity (the faster the blood flow velocity), the red line Gradually respond to strong colors. That is, the gradation is gradually changed according to the blood flow velocity.
操作者は、表示部81に表示されている3次元画像20を観察することで、血管の立体的な形態と、血管の各部における血流速度を一度に把握することが可能となる。すなわち、血管の形態を立体的に表す3次元画像20に、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられているため、3次元空間における血管の位置と、その血管を流れる血流の速度を明確に把握することが可能となる。 By observing the three-dimensional image 20 displayed on the display unit 81, the operator can grasp the three-dimensional shape of the blood vessel and the blood flow velocity in each part of the blood vessel at a time. That is, since the color corresponding to the blood flow velocity is assigned to the three-dimensional image 20 that represents the shape of the blood vessel three-dimensionally, the position of the blood vessel in the three-dimensional space and the velocity of the blood flow flowing through the blood vessel. It becomes possible to grasp clearly.
例えば、部位21のように、他の箇所に比べて血流速度が遅い箇所については、血管狭窄が発生している可能性がある。そのため、この3次元画像20を観察することで、操作者は、血管狭窄の可能性がある箇所を明確に特定することが可能となる。 For example, a blood vessel stenosis may have occurred in a part such as the part 21 where the blood flow velocity is slower than other parts. Therefore, by observing the three-dimensional image 20, the operator can clearly identify a portion where there is a possibility of blood vessel stenosis.
また、この第1の設定方法によると、観測点の一部分を隣り合う観測点に重ねているため、隙間を空けずに血管の血流速度を取得することが可能となる。そのため、血管の各部における血流速度を精度良く求めることが可能となる。 In addition, according to the first setting method, since a part of the observation points is overlapped with the adjacent observation points, the blood flow velocity of the blood vessel can be acquired without leaving a gap. Therefore, it is possible to obtain the blood flow velocity in each part of the blood vessel with high accuracy.
(第2の設定方法)
次に、第2の設定方法について図5を参照して説明する。図5は、血管に対する観測点(サンプルポジション)の第2の設定方法を示す模式図である。観測点設定部91は、3次元空間における血管の座標情報に基づいて、3次元空間における血管11に沿って、予め設定された所定間隔をおいて観測点(サンプルポジション)12A、12B、12C、・・・を設定する。すなわち、観測点設定部91は、血管11に沿って隣り合う各観測点を、互いに所定間隔をおいて設定する。例えば、観測点設定部91は、観測点12Aに隣り合う観測点12Bを、観測点12Aから所定距離離れた位置に設定する。また、観測点設定部91は、観測点12Bに隣り合う観測点12Cを、観測点12Bから所定距離離れた位置に設定する。このように、観測点設定部91は、血管11に沿って隣り合う各観測点を、互いに所定距離離れた位置に設定する。例えば、観測点間の距離(所定間隔)を記憶部(図示しない)に記憶させておく。観測点設定部91は、その記憶部に記憶されている所定間隔に従って、血管11に沿って隣り合う各観測点を、互いに所定距離離れた位置に設定する。なお、操作者は操作部82を用いて、観測点間の距離(所定間隔)を任意の距離(間隔)に変更することができる。そして、制御部9は、3次元空間における各観測点の座標情報を送受信部3に出力する。
(Second setting method)
Next, the second setting method will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing a second setting method of observation points (sample positions) for blood vessels. The observation point setting unit 91 has observation points (sample positions) 12A, 12B, 12C at predetermined intervals along the blood vessel 11 in the three-dimensional space, based on the coordinate information of the blood vessels in the three-dimensional space. ... is set. That is, the observation point setting unit 91 sets the observation points adjacent along the blood vessel 11 at a predetermined interval. For example, the observation point setting unit 91 sets the observation point 12B adjacent to the observation point 12A at a position away from the observation point 12A by a predetermined distance. The observation point setting unit 91 sets the observation point 12C adjacent to the observation point 12B at a position away from the observation point 12B by a predetermined distance. As described above, the observation point setting unit 91 sets the observation points adjacent along the blood vessel 11 at positions separated from each other by a predetermined distance. For example, the distance between observation points (predetermined interval) is stored in a storage unit (not shown). The observation point setting unit 91 sets the observation points adjacent along the blood vessel 11 at positions separated from each other by a predetermined distance according to the predetermined interval stored in the storage unit. The operator can change the distance (predetermined interval) between the observation points to an arbitrary distance (interval) using the operation unit 82. Then, the control unit 9 outputs coordinate information of each observation point in the three-dimensional space to the transmission / reception unit 3.
送受信部3は、制御部9によって設定された観測点の座標情報に従って、パルスドプラ法によるドプラスキャンを行なうことで、各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。図5に示す例では、送受信部3は、所定間隔をおいて設定された観測点12A、12B、12C、・・・に対してドプラスキャンを行なうことで、観測点12Aなどのドプラ情報(血流情報)を取得する。ドプラ処理部42は、そのドプラ情報に基づいて各観測点の血流速度を求める。そして、ドプラ処理部42は、3次元空間における各観測点の位置を示す情報(座標情報)と各観測点の血流速度とを色決定部63に出力する。 The transmission / reception unit 3 acquires Doppler information (blood flow information) at each observation point by performing a Doppler scan by the pulse Doppler method according to the coordinate information of the observation point set by the control unit 9. In the example shown in FIG. 5, the transmitting / receiving unit 3 performs Doppler scan on the observation points 12A, 12B, 12C,. Flow information). The Doppler processing unit 42 obtains the blood flow velocity at each observation point based on the Doppler information. Then, the Doppler processing unit 42 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point in the three-dimensional space and the blood flow velocity at each observation point to the color determination unit 63.
色決定部63は、上述したように、図示しない記憶部に記憶されている色テーブルが示す対応付けに従って、各観測点における血流速度の大きさに応じて、各観測点に対する色を決定する。図5に示す例では、色決定部63は、観測点12Aの血流速度の大きさに応じて、観測点12Aに対する色を決定し、観測点12Bの血流速度の大きさに応じて、観測点12Bに対する色を決定し、観測点12Cの血流速度の大きさに応じて、観測点12Cに対する色を決定する。そして、色決定部63は、各観測点の位置を示す情報(座標情報)と、各観測点に対して決定した色を示す情報(色情報)とを、色割当部65に出力する。 As described above, the color determination unit 63 determines the color for each observation point according to the magnitude of the blood flow velocity at each observation point in accordance with the association indicated by the color table stored in the storage unit (not shown). . In the example shown in FIG. 5, the color determination unit 63 determines the color for the observation point 12A according to the magnitude of the blood flow velocity at the observation point 12A, and according to the magnitude of the blood flow velocity at the observation point 12B. The color for the observation point 12B is determined, and the color for the observation point 12C is determined according to the blood flow velocity at the observation point 12C. Then, the color determination unit 63 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point and information (color information) indicating the color determined for each observation point to the color assignment unit 65.
色割当部65は、上述したように、血管の形態を表すボリュームデータの各観測点に対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。図5に示す例では、色割当部65は、血管の形態を表すボリュームデータに対して、観測点12Aの位置に、色決定部63によって決定された色を割り当て、観測点12Bの位置に、色決定部63によって決定された色を割り当て、観測点12Cの位置に、色決定部63によって決定された色を割り当てる。そして、色割当部65は、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)を、3次元画像生成部66に出力する。 As described above, the color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to each observation point of the volume data representing the blood vessel form. In the example shown in FIG. 5, the color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to the position of the observation point 12A and the position of the observation point 12B to the volume data representing the blood vessel form. The color determined by the color determination unit 63 is allocated, and the color determined by the color determination unit 63 is allocated to the position of the observation point 12C. Then, the color assignment unit 65 outputs volume data (color volume data) to which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to the three-dimensional image generation unit 66.
3次元画像生成部66は、色ボリュームデータに対して視点を設定し、その視点から色ボリュームデータに向けた視線方向に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、血管を立体的に表す3次元画像データを生成する。そして、3次元画像生成部66は、その3次元画像データを表示制御部7に出力する。 The three-dimensional image generation unit 66 sets a viewpoint for the color volume data, and performs volume rendering along the line-of-sight direction from the viewpoint toward the color volume data, so that the three-dimensional image data that represents the blood vessel three-dimensionally Is generated. Then, the 3D image generation unit 66 outputs the 3D image data to the display control unit 7.
表示制御部7は、3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。これにより、血管を立体的に表す3次元画像が表示部81に表示されるとともに、血管の各部に血流速度の大きさに応じた色が割り当てられて表示されることになる。 The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image based on the three-dimensional image data. As a result, a three-dimensional image representing the blood vessel in a three-dimensional manner is displayed on the display unit 81, and a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each part of the blood vessel and displayed.
以上のように、血管の形態を立体的に表す3次元画像に、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられているため、3次元空間における血管の位置と、その血管を流れる血流の速度を明確に把握することが可能となる。 As described above, since the color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity is assigned to the three-dimensional image that three-dimensionally represents the shape of the blood vessel, the position of the blood vessel in the three-dimensional space and the blood flow that flows through the blood vessel. It is possible to clearly grasp the speed of the.
また、第2の設定方法では、所定間隔をあけて各観測点(サンプルポジション)が設定されているため、血流速度の空間分解能は低下する。しかしながら、ドプラスキャンを行なう箇所が比較的少なくても済むため、スキャンから画像表示までに要する時間を短縮することが可能となる。すなわち、血管の形態を立体的に表す画像と各部の血流情報をリアルタイムに取得して表示することが可能となる。また、第2の設定方法は、超音波診断の初期段階において、血流情報を大まかに把握するときに有効である。血流情報を詳細に取得する場合は、観測点の数を増やすことで対応することが可能となる。例えば、超音波診断の初期段階においては、数が少ない観測点を設定することで血流速度を大まかに把握し、その後、観測点の数を増やすことで血流情報を詳細に取得する。 In the second setting method, since each observation point (sample position) is set at a predetermined interval, the spatial resolution of the blood flow velocity is reduced. However, since the number of locations where Doppler scanning is performed is relatively small, the time required from scanning to image display can be shortened. That is, it is possible to acquire and display in real time an image representing the form of a blood vessel in three dimensions and blood flow information of each part. The second setting method is effective for roughly grasping blood flow information in the initial stage of ultrasonic diagnosis. When acquiring blood flow information in detail, it is possible to cope by increasing the number of observation points. For example, in the initial stage of ultrasonic diagnosis, blood flow velocity is roughly grasped by setting a small number of observation points, and then blood flow information is acquired in detail by increasing the number of observation points.
(血流速度の補間)
第2の設定方法においては、各観測点は互いに所定間隔をおいて設定されているため、血管に沿って隣り合う観測点の間の範囲(以下、「補間範囲」と称する場合がある)においては、血流速度が求められていない。その結果、その補間範囲に対しては、割り当てられる色が決定されていない。そこで、補間部64は、各観測点の血流速度に基づいて、補間範囲における血流速度を補間によって求める。例えば、補間部64は、血管に沿って隣り合う観測点の血流速度に基づき、直線補間やスプライン補間などの補間方法によって、隣り合う観測点間の補間範囲における血流速度を求める。そして、補間部64は、補間範囲における血流速度を色決定部63に出力する。
(Interpolation of blood flow velocity)
In the second setting method, since each observation point is set at a predetermined interval, in a range between adjacent observation points along the blood vessel (hereinafter sometimes referred to as “interpolation range”). The blood flow velocity is not sought. As a result, an assigned color is not determined for the interpolation range. Therefore, the interpolation unit 64 obtains the blood flow velocity in the interpolation range by interpolation based on the blood flow velocity at each observation point. For example, the interpolation unit 64 obtains the blood flow velocity in the interpolation range between the adjacent observation points by an interpolation method such as linear interpolation or spline interpolation based on the blood flow velocity at the adjacent observation points along the blood vessel. Then, the interpolation unit 64 outputs the blood flow velocity in the interpolation range to the color determination unit 63.
色決定部63は、補間部64から補間範囲の血流速度を受けて、補間範囲の血流速度の大きさに応じて、補間範囲に対する色を決定する。そして、色決定部63は、3次元空間における補間範囲の位置を示す情報(座標情報)と、補間範囲に対して決定された色を示す情報(色情報)とを、色割当部65に出力する。色割当部65は、色決定部63から補間範囲に対する色を示す情報(色情報)を受け、血管の形態を表すボリュームデータの補間範囲に対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。これにより、血管の形態を表すボリュームデータにおいて、各観測点に対しては実測によって得られた色が割り当てられ、補間範囲に対しては補間によって得られた色が割り当てられることになる。そして、色割当部65は、各部に色を割り当てたボリュームデータ(色ボリュームデータ)を3次元画像生成部66に出力する。3次元画像生成部66は、色ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで3次元画像データを生成する。 The color determination unit 63 receives the blood flow velocity in the interpolation range from the interpolation unit 64, and determines a color for the interpolation range according to the magnitude of the blood flow velocity in the interpolation range. Then, the color determination unit 63 outputs information (coordinate information) indicating the position of the interpolation range in the three-dimensional space and information (color information) indicating the color determined for the interpolation range to the color allocation unit 65. To do. The color allocation unit 65 receives information (color information) indicating the color for the interpolation range from the color determination unit 63, and allocates the color determined by the color determination unit 63 to the interpolation range of the volume data representing the blood vessel form. . As a result, in the volume data representing the blood vessel morphology, a color obtained by actual measurement is assigned to each observation point, and a color obtained by interpolation is assigned to the interpolation range. Then, the color assignment unit 65 outputs volume data (color volume data) in which a color is assigned to each part to the three-dimensional image generation unit 66. The three-dimensional image generation unit 66 generates three-dimensional image data by performing volume rendering on the color volume data.
ここで、補間の1例について図6を参照して説明する。図6は、観測点(サンプルポジション)間の補間方法を説明するための図である。例えば図6(a)に示すように、観測点12Aと観測点12Bについては、それぞれ血流速度が求められて、それぞれ色が決定されている。一方、血管11に沿って隣り合う観測点12Aと観測点12Bとの間の補間範囲11aについては、血流速度が求められていない。その結果、補間範囲11aに対しては、割り当てられる色が決定されていない。 Here, an example of interpolation will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining an interpolation method between observation points (sample positions). For example, as shown in FIG. 6A, the blood flow velocity is determined for each of the observation points 12A and 12B, and the colors are determined. On the other hand, the blood flow velocity is not obtained for the interpolation range 11a between the observation points 12A and 12B adjacent along the blood vessel 11. As a result, the assigned color is not determined for the interpolation range 11a.
そこで、補間部64は、ドプラ処理部42から観測点12Aと観測点12Bの座標情報と血流速度を受けて、血管11に沿って隣り合う観測点12Aと観測点12Bとの間の補間範囲11aにおける血流速度を求める。例えば、補間部64は、直線補間やスプライン補間などの補間方法によって、補間範囲11aにおける血流速度を求める。このとき、補間部64は、観測点12Aから観測点12Bにかけて徐々に血流速度が変わるように、補間範囲11aに含まれる各部の血流速度を求めても良い。そして、補間部64は、補間範囲11aの血流速度を色決定部63に出力する。 Therefore, the interpolation unit 64 receives the coordinate information of the observation points 12A and 12B and the blood flow velocity from the Doppler processing unit 42, and interpolates between the observation points 12A and 12B adjacent along the blood vessel 11. The blood flow velocity in 11a is obtained. For example, the interpolation unit 64 obtains the blood flow velocity in the interpolation range 11a by an interpolation method such as linear interpolation or spline interpolation. At this time, the interpolation unit 64 may obtain the blood flow velocity of each part included in the interpolation range 11a so that the blood flow velocity gradually changes from the observation point 12A to the observation point 12B. Then, the interpolation unit 64 outputs the blood flow velocity in the interpolation range 11a to the color determination unit 63.
色決定部63は、補間範囲11aに対して、血流速度の大きさに応じた色を決定する。そして、色決定部63は、3次元空間における補間範囲11aの位置を示す情報(座標情報)と、補間範囲11aに対して決定された色を示す情報(色情報)とを、色割当部65に出力する。 The color determination part 63 determines the color according to the magnitude | size of the blood flow velocity with respect to the interpolation range 11a. Then, the color determination unit 63 uses information (coordinate information) indicating the position of the interpolation range 11a in the three-dimensional space and information (color information) indicating the color determined for the interpolation range 11a as a color allocation unit 65. Output to.
色割当部65は、色決定部63から補間範囲11aに対する色を示す情報(色情報)を受け、血管の形態を表すボリュームデータの補間範囲11aに対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。これにより、例えば図6(b)に示すように、補間範囲11aに対して、補間によって求められた色が割り当てられることになる。 The color allocation unit 65 receives information (color information) indicating the color for the interpolation range 11a from the color determination unit 63, and the color determined by the color determination unit 63 for the interpolation range 11a of the volume data representing the blood vessel form. Assign. As a result, for example, as shown in FIG. 6B, the color obtained by the interpolation is assigned to the interpolation range 11a.
補間部64は、補間範囲11a以外の補間範囲についても、補間によって血流速度を求める。色決定部63は、複数の補間範囲のそれぞれに対して、各補間範囲の血流速度に応じた色を決定する。そして、色割当部65は、色決定部63によって決定された色を、血管の形態を表すボリュームデータにおける補間範囲に割り当てる。これにより、血管の形態を表すボリュームデータの全ての範囲に対して、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられることになる。 The interpolation unit 64 also obtains a blood flow velocity by interpolation for an interpolation range other than the interpolation range 11a. The color determination unit 63 determines a color corresponding to the blood flow velocity of each interpolation range for each of the plurality of interpolation ranges. The color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to the interpolation range in the volume data representing the blood vessel form. As a result, a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity is assigned to the entire range of the volume data representing the blood vessel morphology.
そして、3次元画像生成部66は、各部に色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)にボリュームレンダリングを施すことで、3次元画像データを生成する。表示制御部7は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。例えば図4に示すように、表示制御部7は、血流速度に応じた色が各部に割り当てられた3次元画像20を表示部81に表示させる。 Then, the three-dimensional image generation unit 66 generates three-dimensional image data by performing volume rendering on the volume data (color volume data) in which colors are assigned to the respective units. The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data. For example, as illustrated in FIG. 4, the display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image 20 in which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each unit.
以上のように、観測点の数が少ない場合であっても、各観測点の間の血流速度を補間によって求めることで、血管の全体に対して色を割り当てて表示することが可能となる。 As described above, even when the number of observation points is small, it is possible to assign and display colors for the entire blood vessel by obtaining the blood flow velocity between the observation points by interpolation. .
(第3の設定方法)
次に、第3の設定方法について図7を参照して説明する。図7は、血管に対する観測点(サンプルポジション)の第3の設定方法を示す模式図である。第3の設定方法においては、超音波によって走査される3次元空間内に予め関心領域(ROI)を指定しておく。関心領域(ROI)の指定は、操作者が操作部82を用いて行うことができる。例えば、超音波によって被検体を予め走査することで、3次元画像生成部66によって3次元画像データを予め生成しておく。そして、表示制御部7は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。操作者はその3次元画像を観察しながら、操作部82を用いて所望の位置に関心領域(ROI)を指定する。そして、3次元空間における関心領域(ROI)の位置を示す情報(座標情報)は、ユーザインターフェース(UI)8から制御部9に出力され、関心領域(ROI)が制御部9に設定される。
(Third setting method)
Next, a third setting method will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing a third setting method of observation points (sample positions) for blood vessels. In the third setting method, a region of interest (ROI) is designated in advance in a three-dimensional space scanned by ultrasonic waves. The region of interest (ROI) can be specified using the operation unit 82 by the operator. For example, three-dimensional image data is generated in advance by the three-dimensional image generation unit 66 by scanning the subject in advance with ultrasound. Then, the display control unit 7 causes the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data. The operator designates a region of interest (ROI) at a desired position using the operation unit 82 while observing the three-dimensional image. Information (coordinate information) indicating the position of the region of interest (ROI) in the three-dimensional space is output from the user interface (UI) 8 to the control unit 9, and the region of interest (ROI) is set in the control unit 9.
観測点設定部91は、3次元空間における血管の座標情報と関心領域の座標情報とに基づいて、3次元空間における血管11に沿って観測点(サンプルポジション)を設定する。このとき、観測点設定部91は、関心領域(ROI)13が設定された範囲については、上述した第1の設定方法と同様に、一部分を隣り合う観測点に重ねて観測点12A、12B、12Cを設定する。また、観測点設定部91は、関心領域(ROI)13以外の範囲については、上述した第2の設定方法と同様に、予め設定された所定間隔をおいて観測点(サンプルポジション)12D、12E、・・・を設定する。 The observation point setting unit 91 sets an observation point (sample position) along the blood vessel 11 in the three-dimensional space based on the coordinate information of the blood vessel in the three-dimensional space and the coordinate information of the region of interest. At this time, the observation point setting unit 91 overlaps a part of the range in which the region of interest (ROI) 13 is set with adjacent observation points in the same manner as the first setting method described above. Set 12C. In addition, the observation point setting unit 91 sets the observation points (sample positions) 12D and 12E at predetermined intervals for the range other than the region of interest (ROI) 13, as in the second setting method described above. , ... are set.
例えば、関心領域(ROI)13が設定された範囲については、観測点設定部91は、観測点12Aの一部分が、観測点12Aに隣り合う観測点12Bの一部分と重なるように、観測点12Aと観測点12Bを血管11に沿って設定する。また、観測点設定部91は、観測点12Bの一部分が、観測点12Bに隣り合う観測点12Cの一部分と重なるように、観測点12Bと観測点12Cを血管11に沿って設定する。 For example, for the range in which the region of interest (ROI) 13 is set, the observation point setting unit 91 determines the observation point 12A and the observation point 12A so that a part of the observation point 12A overlaps a part of the observation point 12B adjacent to the observation point 12A. An observation point 12B is set along the blood vessel 11. The observation point setting unit 91 sets the observation point 12B and the observation point 12C along the blood vessel 11 so that a part of the observation point 12B overlaps a part of the observation point 12C adjacent to the observation point 12B.
一方、関心領域(ROI)13以外の範囲については、観測点設定部91は、観測点12Cに隣り合う観測点12Dを、観測点12Cから所定距離離れた位置に設定する。また、観測点設定部91は、観測点12Dに隣り合う観測点12Eを、観測点12Dから所定距離離れた位置に設定する。 On the other hand, for a range other than the region of interest (ROI) 13, the observation point setting unit 91 sets an observation point 12D adjacent to the observation point 12C at a position away from the observation point 12C by a predetermined distance. The observation point setting unit 91 sets the observation point 12E adjacent to the observation point 12D at a position away from the observation point 12D by a predetermined distance.
そして、制御部9は、3次元空間における各観測点の座標情報を送受信部3に出力する。 Then, the control unit 9 outputs coordinate information of each observation point in the three-dimensional space to the transmission / reception unit 3.
送受信部3は、制御部9によって設定された観測点の座標情報に従って、パルスドプラ法によるドプラスキャンを行なうことで、各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。図7に示す例では、送受信部3は、関心領域13内においては、一部分が隣り合う観測点に重なる観測点12A、12B、12Cに対してドプラスキャンを行ない、更に、関心領域13以外の範囲においては、所定間隔をおいて設定された観測点12D、12E、・・・に対してドプラスキャンを行なう。そして、送受信部3は、そのドプラスキャンで取得したドプラ情報(血流情報)をドプラ処理部42に出力する。ドプラ処理部42は、そのドプラ情報に基づいて各観測点の血流速度を求める。そして、ドプラ処理部42は、3次元空間における各観測点の位置を示す情報(座標情報)と各観測点の血流速度とを色決定部63に出力する。 The transmission / reception unit 3 acquires Doppler information (blood flow information) at each observation point by performing a Doppler scan by the pulse Doppler method according to the coordinate information of the observation point set by the control unit 9. In the example illustrated in FIG. 7, the transmission / reception unit 3 performs Doppler scans on observation points 12A, 12B, and 12C that partially overlap adjacent observation points in the region of interest 13, and further, ranges other than the region of interest 13 , Doppler scan is performed on the observation points 12D, 12E,... Set at predetermined intervals. Then, the transmission / reception unit 3 outputs the Doppler information (blood flow information) acquired by the Doppler scan to the Doppler processing unit 42. The Doppler processing unit 42 obtains the blood flow velocity at each observation point based on the Doppler information. Then, the Doppler processing unit 42 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point in the three-dimensional space and the blood flow velocity at each observation point to the color determination unit 63.
色決定部63は、上述したように、図示しない記憶部に記憶されている色テーブルが示す対応付けに従って、各観測点における血流速度の大きさに応じて、各観測点に対する色を決定する。そして、色決定部63は、各観測点の位置を示す情報(座標情報)と、各観測点に対して決定した色を示す情報(色情報)とを、色割当部65に出力する。 As described above, the color determination unit 63 determines the color for each observation point according to the magnitude of the blood flow velocity at each observation point in accordance with the association indicated by the color table stored in the storage unit (not shown). . Then, the color determination unit 63 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point and information (color information) indicating the color determined for each observation point to the color assignment unit 65.
色割当部65は、上述したように、血管の形態を表すボリュームデータの各観測点に対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。そして、色割当部65は、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)を、3次元画像生成部66に出力する。 As described above, the color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to each observation point of the volume data representing the blood vessel form. Then, the color assignment unit 65 outputs volume data (color volume data) to which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to the three-dimensional image generation unit 66.
3次元画像生成部66は、色ボリュームデータに対して視点を設定し、その視点から色ボリュームデータに向けた視線方向に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、血流を立体的に表す3次元画像データを生成する。そして、3次元画像生成部66は、その3次元画像データを表示制御部7に出力する。 The three-dimensional image generation unit 66 sets a viewpoint for the color volume data, and performs volume rendering along the line-of-sight direction from the viewpoint toward the color volume data, thereby providing a three-dimensional image that represents the blood flow in a three-dimensional manner. Generate data. Then, the 3D image generation unit 66 outputs the 3D image data to the display control unit 7.
表示制御部7は、3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。これにより、血管を立体的に表す3次元画像が表示部81に表示されるとともに、血管の各部に血流速度の大きさに応じた色が割り当てられて表示されることになる。 The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image based on the three-dimensional image data. As a result, a three-dimensional image representing the blood vessel in a three-dimensional manner is displayed on the display unit 81, and a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each part of the blood vessel and displayed.
以上のように、血管の形態を立体的に表す3次元画像に、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられているため、3次元空間における血管の位置と、その血管を流れる血流の速度を明確に把握することが可能となる。 As described above, since the color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity is assigned to the three-dimensional image that three-dimensionally represents the shape of the blood vessel, the position of the blood vessel in the three-dimensional space and the blood flow that flows through the blood vessel. It is possible to clearly grasp the speed of the.
また、第3の設定方法によると、関心領域13では、観測点の一部分が隣り合う観測点に重なっているため、隙間を空けずに血管の血流速度を取得することが可能となる。そのため、関心領域13では、血管の各部における血流速度を精度良く求めることが可能となる。一方、関心領域13以外の範囲では、所定間隔をあけて各観測点が設定されているため、ドプラスキャンを行なう箇所が比較的少なくて済む。ドプラスキャンを行なう箇所が少なくなる分、スキャンに要する時間を削減することができる。このように、第3の設定方法によると、血管の形態を立体的に表す画像と各部の血流情報をリアルタイムに取得して表示することが可能となり、更に、注目している箇所(関心領域)においては血流情報を精度良く求めることが可能となる。 Further, according to the third setting method, in the region of interest 13, since a part of the observation points overlaps the adjacent observation points, the blood flow velocity of the blood vessel can be acquired without leaving a gap. Therefore, in the region of interest 13, the blood flow velocity in each part of the blood vessel can be obtained with high accuracy. On the other hand, in the range other than the region of interest 13, each observation point is set at a predetermined interval, so that there are relatively few places to perform Doppler scan. Since the number of places where Doppler scanning is performed is reduced, the time required for scanning can be reduced. As described above, according to the third setting method, it is possible to acquire and display an image representing the shape of a blood vessel in three dimensions and blood flow information of each part in real time, and further, a point of interest (region of interest) ), Blood flow information can be obtained with high accuracy.
(血流速度の補間)
また、第3の設定方法においては、関心領域(ROI)13以外の範囲では、各観測点は互いに所定間隔をおいて設定されている。そのため、関心領域(ROI)13以外の範囲では、上述した第2の設定方法と同様に、血管に沿って隣り合う観測点の間の範囲(補間範囲)において血流速度が求められていない。そこで、補間部64は、関心領域(ROI)13以外の範囲を対象として、補間範囲における血流速度を補間によって求める。
(Interpolation of blood flow velocity)
In the third setting method, the observation points are set at predetermined intervals in a range other than the region of interest (ROI) 13. Therefore, in the range other than the region of interest (ROI) 13, the blood flow velocity is not obtained in the range (interpolation range) between observation points adjacent along the blood vessel, as in the second setting method described above. Therefore, the interpolation unit 64 obtains a blood flow velocity in the interpolation range by interpolation for a range other than the region of interest (ROI) 13.
例えば図7に示すように、観測点12Dは関心領域13に含まれていないため、観測点12Dは、関心領域13に含まれる観測点12Cから所定間隔をおいて設定されている。そのため、観測点12Cと、その観測点12Cに隣り合う観測点12Dとの間の範囲(補間範囲)については、血流速度は求められていない。また、観測点12Eも関心領域13に含まれていないため、血管11に沿って隣り合う観測点12Dと観測点12Eとの間の範囲(補間範囲)についても、血流速度は求められていない。その結果、観測点12Cと観測点12Dとの間の範囲や、観測点12Dと観測点12Eとの間の範囲に対しては、割り当てられる色が決定されていない。 For example, as shown in FIG. 7, since the observation point 12D is not included in the region of interest 13, the observation point 12D is set at a predetermined interval from the observation point 12C included in the region of interest 13. Therefore, the blood flow velocity is not obtained for the range (interpolation range) between the observation point 12C and the observation point 12D adjacent to the observation point 12C. Further, since the observation point 12E is not included in the region of interest 13, the blood flow velocity is not obtained for the range (interpolation range) between the observation point 12D and the observation point 12E adjacent along the blood vessel 11. . As a result, the assigned color is not determined for the range between the observation point 12C and the observation point 12D or the range between the observation point 12D and the observation point 12E.
そこで、補間部64は、血管11に沿って隣り合う観測点12Cと観測点12Dとの間の補間範囲における血流速度を求める。同様に、補間部64は、血管11に沿って隣り合う観測点12Dと観測点12Eとの間の補間範囲における血流速度を求める。そして、補間部64は、補間範囲における血流速度を色決定部63に出力する。 Therefore, the interpolation unit 64 obtains the blood flow velocity in the interpolation range between the observation point 12C and the observation point 12D adjacent along the blood vessel 11. Similarly, the interpolation unit 64 obtains the blood flow velocity in the interpolation range between the observation points 12D and 12E adjacent along the blood vessel 11. Then, the interpolation unit 64 outputs the blood flow velocity in the interpolation range to the color determination unit 63.
色決定部63は、補間範囲に対して、血流速度の大きさに応じた色を決定する。そして、色割当部65は、血管の形態を表すボリュームデータの補間範囲に対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。これにより、血管の形態を表すボリュームデータにおいて、各観測点に対しては実測によって得られた色が割り当てられ、補間範囲に対しては補間によって得られた色が割り当てられる。その結果、血管の形態を表すボリュームデータの全ての範囲に対して、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられることになる。 The color determination unit 63 determines a color corresponding to the blood flow velocity with respect to the interpolation range. The color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to the interpolation range of the volume data representing the blood vessel form. As a result, in the volume data representing the blood vessel morphology, a color obtained by actual measurement is assigned to each observation point, and a color obtained by interpolation is assigned to the interpolation range. As a result, a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity is assigned to the entire range of the volume data representing the blood vessel morphology.
第3の設定方法では、関心領域13については、各観測点の一部分が隣り合う観測点と重なっているため、関心領域13については、実測によって得られた色のみが割り当てられる。一方、関心領域13以外の範囲については、各観測点が所定間隔をおいて設定されているため、実測によって得られた色と、補間によって得られた色とが混在して割り当てられる。そして、色割当部65は、各部に色を割り当てたボリュームデータ(色ボリュームデータ)を3次元画像生成部66に出力する。3次元画像生成部66は、色ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで3次元画像データを生成する。表示制御部7は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。例えば図4に示すように、表示制御部7は、血流速度に応じた色が各部に割り当てられた3次元画像20を表示部81に表示させる。 In the third setting method, for the region of interest 13, since a part of each observation point overlaps with an adjacent observation point, only the color obtained by actual measurement is assigned to the region of interest 13. On the other hand, in the range other than the region of interest 13, since each observation point is set at a predetermined interval, a color obtained by actual measurement and a color obtained by interpolation are mixedly assigned. Then, the color assignment unit 65 outputs volume data (color volume data) in which a color is assigned to each part to the three-dimensional image generation unit 66. The three-dimensional image generation unit 66 generates three-dimensional image data by performing volume rendering on the color volume data. The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data. For example, as illustrated in FIG. 4, the display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image 20 in which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each unit.
以上のように、関心領域13以外の範囲については、各観測点の間の血流速度を補間によって求めることで、血管の全体に対して色を割り当てて表示することが可能となる。 As described above, the range other than the region of interest 13 can be displayed by assigning a color to the entire blood vessel by obtaining the blood flow velocity between the observation points by interpolation.
(第4の設定方法)
次に、第4の設定方法について図8を参照して説明する。図8は、血管に対する観測点(サンプルポジション)の第4の設定方法を示す模式図である。第4の設定方法では、血管の分岐点を含む所定範囲内で観測点を細かく設定し、それ以外の範囲では観測点を粗く設定する。以下、具体的な処理内容について説明する。
(Fourth setting method)
Next, a fourth setting method will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing a fourth setting method of observation points (sample positions) for blood vessels. In the fourth setting method, observation points are finely set within a predetermined range including a blood vessel branch point, and the observation points are coarsely set in other ranges. Specific processing contents will be described below.
観測点設定部91は、3次元空間における血管の座標情報に基づいて、3次元空間における血管11に沿って観測点(サンプルポジション)を設定する。このとき、観測点設定部91は、血管11の分岐点を検出する。分岐点の検出方法としては、従来技術に係る方法を用いることができる。例えば、観測点設定部91は、血管11を細線化し、枝分れする箇所を特定する。そして、観測点設定部91は、図8に示すように、血管11の分岐点を含む範囲14、15を設定する。この範囲14、15の幅は、予め観測点設定部91に設定しておく。なお、分岐点を含む所定範囲の幅は、操作者が操作部82を用いて任意に変更できるようにしても良い。 The observation point setting unit 91 sets an observation point (sample position) along the blood vessel 11 in the three-dimensional space based on the coordinate information of the blood vessel in the three-dimensional space. At this time, the observation point setting unit 91 detects a branch point of the blood vessel 11. As a branching point detection method, a method according to the prior art can be used. For example, the observation point setting unit 91 thins the blood vessel 11 and specifies a branching point. And the observation point setting part 91 sets the ranges 14 and 15 including the branch point of the blood vessel 11, as shown in FIG. The widths of the ranges 14 and 15 are set in the observation point setting unit 91 in advance. Note that the width of the predetermined range including the branch point may be arbitrarily changed by the operator using the operation unit 82.
そして、観測点設定部91は、分岐点を含む範囲14、15内においては、各観測点間の間隔を比較的短く設定し、範囲14、15以外の範囲については、各観測点間の間隔を比較的長く設定する。例えば図8に示すように、観測点設定部91は、分岐点を含む範囲14内においては、上述した第1の設定方法と同様に、一部分を隣り合う観測点に重ねて観測点12A、12B、12Cを設定する。また、観測点設定部91は、分岐点を含む範囲15内においても、一部分を隣り合う観測点に重ねて観測点12D、12E、12Fを設定する。一方、観測点設定部91は、分岐点を含む範囲14、15以外の範囲においては、上述した第2の設定方法と同様に、予め設定された所定間隔をおいて各観測点を設定する。 And the observation point setting part 91 sets the space | interval between each observation point comparatively short in the ranges 14 and 15 including a branch point, and about intervals other than the ranges 14 and 15, the space | interval between each observation point. Is set relatively long. For example, as shown in FIG. 8, the observation point setting unit 91 overlaps a part of the observation points 12A and 12B with the adjacent observation points in the range 14 including the branch point, as in the first setting method described above. , 12C are set. In addition, the observation point setting unit 91 sets observation points 12D, 12E, and 12F by overlapping a part of the observation points adjacent to each other in the range 15 including the branch point. On the other hand, the observation point setting unit 91 sets each observation point at a predetermined interval in the range other than the ranges 14 and 15 including the branch point, similarly to the second setting method described above.
例えば、分岐点を含む範囲14については、観測点設定部91は、観測点12Aの一部分が、観測点12Aに隣り合う観測点12Bの一部分と重なるように、観測点12Aと観測点12Bを血管11に沿って設定する。また、観測点設定部91は、観測点12Bの一部分が、観測点12Bに隣り合う観測点12Cの一部分と重なるように、観測点12Bと観測点12Cを血管11に沿って設定する。 For example, for the range 14 including the bifurcation point, the observation point setting unit 91 connects the observation point 12A and the observation point 12B to the blood vessel so that a part of the observation point 12A overlaps a part of the observation point 12B adjacent to the observation point 12A. 11 is set. The observation point setting unit 91 sets the observation point 12B and the observation point 12C along the blood vessel 11 so that a part of the observation point 12B overlaps a part of the observation point 12C adjacent to the observation point 12B.
また、分岐点を含む範囲15については、観測点設定部91は、観測点12Dの一部分が、観測点12Dに隣り合う観測点12Eの一部分と重なるように、観測点12Dと観測点12Eを血管11に沿って設定する。また、観測点設定部91は、観測点12Eの一部分が、観測点12Eに隣り合う観測点12Fの一部分と重なるように、観測点12Eと観測点12Fを血管11に沿って設定する。 In addition, for the range 15 including the branch point, the observation point setting unit 91 sets the observation point 12D and the observation point 12E as blood vessels so that a part of the observation point 12D overlaps a part of the observation point 12E adjacent to the observation point 12D. 11 is set. The observation point setting unit 91 sets the observation point 12E and the observation point 12F along the blood vessel 11 so that a part of the observation point 12E overlaps a part of the observation point 12F adjacent to the observation point 12E.
一方、分岐点を含む範囲14、15以外の範囲については、観測点設定部91は、観測点12Aに隣り合う観測点12Mを、観測点12Aから所定距離離れた位置に設定する。また、観測点設定部91は、観測点12Fに隣り合う観測点12Nを、観測点12Fから所定距離離れた位置に設定する。 On the other hand, for ranges other than the ranges 14 and 15 including the branch point, the observation point setting unit 91 sets the observation point 12M adjacent to the observation point 12A at a position away from the observation point 12A by a predetermined distance. The observation point setting unit 91 sets the observation point 12N adjacent to the observation point 12F at a position away from the observation point 12F by a predetermined distance.
そして、制御部9は、3次元空間における各観測点の座標情報を送受信部3に出力する。 Then, the control unit 9 outputs coordinate information of each observation point in the three-dimensional space to the transmission / reception unit 3.
送受信部3は、制御部9によって設定された観測点の座標情報に従って、パルスドプラ法によるドプラスキャンを行なうことで、各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。図8に示す例では、送受信部3は、血管11の分岐点を含む範囲14内においては、一部分が隣り合う観測点に重なる観測点12A、12B、12Cに対してドプラスキャンを行ない、更に、血管11の分岐点を含む範囲15内においては、一部分が隣り合う観測点と重なる観測点12D、12E、12Fに対してドプラスキャンを行なう。また、送受信部3は、分岐点を含む範囲14、15以外の範囲においては、所定間隔をおいて設定された観測点12M、12N、・・・に対してドプラスキャンを行なう。そして、送受信部3は、そのドプラスキャンで取得したドプラ情報(血流情報)をドプラ処理部42に出力する。ドプラ処理部42は、そのドプラ情報に基づいて各観測点の血流速度を求める。そして、ドプラ処理部42は、3次元空間における各観測点の位置を示す情報(座標情報)と各観測点の血流速度とを色決定部63に出力する。 The transmission / reception unit 3 acquires Doppler information (blood flow information) at each observation point by performing a Doppler scan by the pulse Doppler method according to the coordinate information of the observation point set by the control unit 9. In the example shown in FIG. 8, the transmitter / receiver 3 performs Doppler scan on the observation points 12A, 12B, and 12C that partially overlap the adjacent observation points within the range 14 including the branch point of the blood vessel 11, In the range 15 including the branch point of the blood vessel 11, Doppler scan is performed on the observation points 12D, 12E, and 12F that partially overlap the adjacent observation points. Further, in the range other than the ranges 14 and 15 including the branch points, the transmission / reception unit 3 performs Doppler scan on the observation points 12M, 12N,. Then, the transmission / reception unit 3 outputs the Doppler information (blood flow information) acquired by the Doppler scan to the Doppler processing unit 42. The Doppler processing unit 42 obtains the blood flow velocity at each observation point based on the Doppler information. Then, the Doppler processing unit 42 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point in the three-dimensional space and the blood flow velocity at each observation point to the color determination unit 63.
色決定部63は、上述したように、図示しない記憶部に記憶されている色テーブルが示す対応付けに従って、各観測点における血流速度の大きさに応じて、各観測点に対する色を決定する。そして、色決定部63は、各観測点の位置を示す情報(座標情報)と,各観測点に対して決定した色を示す情報(色情報)とを、色割当部65に出力する。 As described above, the color determination unit 63 determines the color for each observation point according to the magnitude of the blood flow velocity at each observation point in accordance with the association indicated by the color table stored in the storage unit (not shown). . Then, the color determination unit 63 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point and information (color information) indicating the color determined for each observation point to the color assignment unit 65.
色割当部65は、上述したように、血管の形態を表すボリュームデータの各観測点に対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。そして、色割当部65は、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)を、3次元画像生成部66に出力する。 As described above, the color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to each observation point of the volume data representing the blood vessel form. Then, the color assignment unit 65 outputs volume data (color volume data) to which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to the three-dimensional image generation unit 66.
3次元画像生成部66は、色ボリュームデータに対して視点を設定し、その視点から色ボリュームデータに向けた視線方向に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、血管を立体的に表す3次元画像データを生成する。そして、3次元画像生成部66は、その3次元画像データを表示制御部7に出力する。 The three-dimensional image generation unit 66 sets a viewpoint for the color volume data, and performs volume rendering along the line-of-sight direction from the viewpoint toward the color volume data, so that the three-dimensional image data that represents the blood vessel three-dimensionally Is generated. Then, the 3D image generation unit 66 outputs the 3D image data to the display control unit 7.
表示制御部7は、3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。これにより、血管を立体的に表す3次元画像が表示部81に表示されるとともに、血管の各部に血流速度の大きさに応じた色が割り当てられて表示されることになる。 The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image based on the three-dimensional image data. As a result, a three-dimensional image representing the blood vessel in a three-dimensional manner is displayed on the display unit 81, and a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each part of the blood vessel and displayed.
以上のように、血管の形態を立体的に表す3次元画像に、血流速度の大きさに応じた色を割り当てられているため、3次元空間における血管の位置と、その血管を流れる血流の速度を明確に把握することが可能となる。 As described above, since the color corresponding to the blood flow velocity is assigned to the three-dimensional image that three-dimensionally represents the shape of the blood vessel, the position of the blood vessel in the three-dimensional space and the blood flow that flows through the blood vessel. It is possible to clearly grasp the speed of the.
また、第4の設定方法によると、血管11の分岐点を含む範囲14、15では、観測点の一部分が隣り合う観測点に重なっているため、隙間を空けずに血管の血流速度を取得することが可能となる。そのため、血管11の分岐点付近では、血管の各部における血流速度を精度良く求めることが可能となる。一方、分岐点を含む範囲14、15以外の範囲では、所定間隔をあけて各観測点が設定されているため、ドプラスキャンを行なう箇所が比較的少なくて済む。ドプラスキャンを行なう箇所が少なくなる分、スキャンに要する時間を削減することができる。このように、第4の設定方法によると、血管の形態を立体的に表す画像と各部の血流情報をリアルタイムに取得して表示することが可能となり、更に、注目している箇所(血管の分岐点)においては血流情報を精度良く求めることが可能となる。 Further, according to the fourth setting method, in the ranges 14 and 15 including the branching point of the blood vessel 11, since a part of the observation point overlaps with the adjacent observation point, the blood flow velocity of the blood vessel is acquired without leaving a gap. It becomes possible to do. Therefore, near the branch point of the blood vessel 11, the blood flow velocity in each part of the blood vessel can be obtained with high accuracy. On the other hand, in the ranges other than the ranges 14 and 15 including the branch points, the observation points are set at predetermined intervals, so that the number of places where the Doppler scan is performed is relatively small. Since the number of places where Doppler scanning is performed is reduced, the time required for scanning can be reduced. As described above, according to the fourth setting method, it is possible to acquire and display an image representing the shape of a blood vessel in three dimensions and blood flow information of each part in real time, and further, a point of interest (the blood vessel At the bifurcation point, blood flow information can be obtained with high accuracy.
(血流速度の補間)
また、第4の設定方法においては、血管11の分岐点を含む範囲14、15以外の範囲では、各観測点は互いに所定間隔をおいて設定されている。そのため、範囲14、15以外の範囲では、上述した第2の設定方法と同様に、血管に沿って隣り合う観測点の間の範囲(補間範囲)において血流速度が求められていない。そこで、補間部64は、分岐点を含む範囲14、15以外の範囲を対象として、補間範囲における血流速度を補間によって求める。
(Interpolation of blood flow velocity)
In the fourth setting method, the observation points are set at predetermined intervals in a range other than the ranges 14 and 15 including the branch point of the blood vessel 11. Therefore, in the ranges other than the ranges 14 and 15, the blood flow velocity is not obtained in the range (interpolation range) between the observation points adjacent along the blood vessel, as in the second setting method described above. Therefore, the interpolation unit 64 obtains the blood flow velocity in the interpolation range by interpolation for a range other than the ranges 14 and 15 including the branch point.
例えば図8に示すように、観測点12Mは分岐点を含む範囲14、15に含まれていないため、観測点12Mは、範囲14に含まれる観測点12Aから所定間隔をおいて設定されている。そのため、観測点12Aと、その観測点12Aに隣り合う観測点12Mとの間の範囲(補間範囲)については、血流速度は求められていない。また、観測点12Nも範囲15に含まれていないため、血管11に沿って隣り合う観測点12Fと観測点12Nとの間の範囲(補間範囲)についても、血流速度は求められていない。さらに、図8に示す例では、分岐点を含む範囲14の端部に設定された観測点12Cと、分岐点を含む範囲15の端部に設定された観測点12Dとの間には観測点が設定されていないため、観測点12Cと観測点12Dとの間の範囲(補間範囲)についても、血流速度は求められていない。その結果、観測点12Aと観測点12Mとの間の範囲や、観測点12Fと観測点12Nとの間の範囲や、観測点12Cと観測点12Dとの間の範囲に対しては、割り当てられる色が決定されていない。 For example, as shown in FIG. 8, since the observation point 12M is not included in the ranges 14 and 15 including the branch point, the observation point 12M is set at a predetermined interval from the observation point 12A included in the range 14. . Therefore, the blood flow velocity is not obtained for the range (interpolation range) between the observation point 12A and the observation point 12M adjacent to the observation point 12A. Further, since the observation point 12N is not included in the range 15, the blood flow velocity is not obtained for the range (interpolation range) between the observation point 12F and the observation point 12N adjacent along the blood vessel 11. Further, in the example shown in FIG. 8, there is an observation point between the observation point 12C set at the end of the range 14 including the branch point and the observation point 12D set at the end of the range 15 including the branch point. Is not set, the blood flow velocity is not obtained for the range (interpolation range) between the observation point 12C and the observation point 12D. As a result, the range between the observation point 12A and the observation point 12M, the range between the observation point 12F and the observation point 12N, and the range between the observation point 12C and the observation point 12D are assigned. The color has not been determined.
そこで、補間部64は、血管11に沿って隣り合う観測点12Aと観測点12Mとの間の補間範囲における血流速度を求める。同様に、補間部64は、血管11に沿って隣り合う観測点12Fと観測点12Nとの間の補間範囲における血流速度を求める。さらに、補間部64は、血管11に沿って隣り合う観測点12Cと観測点12Dとの間の補間範囲における血流速度を求める。そして、補間部64は、補間範囲における血流速度を色決定部63に出力する。 Therefore, the interpolation unit 64 obtains the blood flow velocity in the interpolation range between the observation point 12A and the observation point 12M adjacent along the blood vessel 11. Similarly, the interpolation unit 64 obtains the blood flow velocity in the interpolation range between the observation point 12F and the observation point 12N adjacent along the blood vessel 11. Further, the interpolation unit 64 obtains the blood flow velocity in the interpolation range between the observation point 12C and the observation point 12D adjacent along the blood vessel 11. Then, the interpolation unit 64 outputs the blood flow velocity in the interpolation range to the color determination unit 63.
色決定部63は、補間範囲に対して、血流速度の大きさに応じた色を決定する。そして、色割当部65は、血管の形態を表すボリュームデータの補間範囲に対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。これにより、血管の形態を表すボリュームデータにおいて、各観測点に対しては実測によって得られた色が割り当てられ、補間範囲に対しては補間によって得られた色が割り当てられる。その結果、血管の形態を表すボリュームデータの全ての範囲に対して、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられることになる。 The color determination unit 63 determines a color corresponding to the blood flow velocity with respect to the interpolation range. The color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to the interpolation range of the volume data representing the blood vessel form. As a result, in the volume data representing the blood vessel morphology, a color obtained by actual measurement is assigned to each observation point, and a color obtained by interpolation is assigned to the interpolation range. As a result, a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity is assigned to the entire range of the volume data representing the blood vessel morphology.
第4の設定方法では、血管11の分岐点を含む範囲14、15については、各観測点の一部分が隣り合う観測点と重なっているため、その範囲14、15については、実測によって得られた色のみが割り当てられる。一方、分岐点を含む範囲14、15以外の範囲については、各観測点が所定間隔をおいて設定されているため、実測によって得られた色と、補間によって得られた色とが混在して割り当てられる。そして、色割当部65は、各部に色を割り当てたボリュームデータ(色ボリュームデータ)を3次元画像生成部66に出力する。3次元画像生成部66は、色ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで3次元画像データを生成する。表示制御部7は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。例えば図4に示すように、表示制御部7は、血流速度に応じた色が各部に割り当てられた3次元画像20を表示部81に表示させる。 In the fourth setting method, in the ranges 14 and 15 including the branching point of the blood vessel 11, a part of each observation point overlaps with an adjacent observation point. Therefore, the ranges 14 and 15 were obtained by actual measurement. Only colors are assigned. On the other hand, for the ranges other than the ranges 14 and 15 including the branch point, since the observation points are set at predetermined intervals, the color obtained by actual measurement and the color obtained by interpolation are mixed. Assigned. Then, the color assignment unit 65 outputs volume data (color volume data) in which a color is assigned to each part to the three-dimensional image generation unit 66. The three-dimensional image generation unit 66 generates three-dimensional image data by performing volume rendering on the color volume data. The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data. For example, as illustrated in FIG. 4, the display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image 20 in which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each unit.
以上のように、分岐点を含む範囲14、15以外の範囲については、各観測点の間の血流速度を補間によって求めることで、血管の全体に対して色を割り当てて表示することが可能となる。 As described above, the range other than the ranges 14 and 15 including the branch point can be displayed by assigning a color to the entire blood vessel by obtaining the blood flow velocity between the observation points by interpolation. It becomes.
なお、上述した第1から第4の設定方法は、操作者が任意に指定することができる。例えば、表示制御部7は、第1から第4の設定方法を選択させるための選択画面を表示部81に表示させ、操作者が操作部82を用いて所望の設定方法を指定する。操作者によって設定方法が指定されると、制御部9の観測点設定部91は、その指定に対応する設定方法に従って、血管11に沿って観測点を設定する。 The first to fourth setting methods described above can be arbitrarily designated by the operator. For example, the display control unit 7 displays a selection screen for selecting the first to fourth setting methods on the display unit 81, and the operator designates a desired setting method using the operation unit 82. When the setting method is designated by the operator, the observation point setting unit 91 of the control unit 9 sets observation points along the blood vessel 11 according to the setting method corresponding to the designation.
(角度補正)
次に、超音波ビームの角度補正について図9を参照して説明する。図9は、超音波ビームの角度補正を説明するための血管の模式図である。血管に対して超音波ビームを直角に近い角度で送信した場合、その箇所の血流速度を正確に測定することが困難となる。例えば、その箇所における実際の血流速度が数m/secであったとしても、取得される血流速度が0m/sec(流速値なし)となってしまう可能性がある。従って、血管の3次元画像には、本来、赤系統の色が割り当てられる箇所に、青系統の色が割り当てられてしまう可能性がある。その結果、診断をより正確に行うことが困難になる。
(Angle correction)
Next, angle correction of the ultrasonic beam will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic view of a blood vessel for explaining the angle correction of the ultrasonic beam. When an ultrasonic beam is transmitted at an angle close to a right angle with respect to a blood vessel, it is difficult to accurately measure the blood flow velocity at that point. For example, even if the actual blood flow velocity at that location is several m / sec, the acquired blood flow velocity may be 0 m / sec (no flow velocity value). Accordingly, there is a possibility that a blue color is assigned to a portion where a red color is originally assigned to a three-dimensional image of a blood vessel. As a result, it becomes difficult to make a diagnosis more accurately.
例えば図9(a)に示すように、血管11が走行する方向と超音波ビームの送受信方向30とがほぼ直交する場合、その観測点17においては血流速度が正確に測定されない。その結果、3次元画像における観測点17の位置には、本来とは異なる色が割り当てられて表示されてしまう。例えば、観測点17の位置において血管狭窄が発生してしない場合であっても、観測点17における血流速度が0m/secとなってしまう。そのことにより、3次元画像における観測点17の位置には、遅い血流速度に対応する青系統の色が割り当てられて表示されてしまう。このように、観測点17の位置に青系統の色が割り当てられてしまうと、血管狭窄が発生している位置を明確に操作者に提供することが困難になってしまう。 For example, as shown in FIG. 9A, when the direction in which the blood vessel 11 travels and the ultrasound beam transmission / reception direction 30 are substantially orthogonal, the blood flow velocity is not accurately measured at the observation point 17. As a result, a color different from the original color is assigned and displayed at the position of the observation point 17 in the three-dimensional image. For example, even when no vascular stenosis has occurred at the position of the observation point 17, the blood flow velocity at the observation point 17 is 0 m / sec. As a result, the blue color corresponding to the slow blood flow velocity is allocated and displayed at the position of the observation point 17 in the three-dimensional image. Thus, if a blue color is assigned to the position of the observation point 17, it will be difficult to clearly provide the operator with the position where the vascular stenosis has occurred.
そこで、この実施形態に係る超音波診断装置1は、超音波ビームの送受信方向と血管が走行する方向とがほぼ直交する箇所(補正箇所)を特定し、その補正箇所に対しては、送受信方向を変えて超音波ビームを送受信する。 Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to this embodiment specifies a location (correction location) where the transmission / reception direction of the ultrasonic beam and the direction in which the blood vessel travels are substantially orthogonal to each other, and the transmission / reception direction for the correction location The ultrasonic beam is transmitted / received by changing.
制御部9の角度補正部92は、抽出部61から3次元空間における血管の座標情報を受けて、その血管の座標情報に基づいて、超音波ビームの送受信方向とほぼ直交する血管の箇所(補正箇所)を特定する。例えば、角度補正部92は、超音波ビームの送受信方向と、血管に直交する方向との角度が、予め設定された所定角度未満の箇所(補正箇所)を特定する。1例として、角度補正部92は、超音波ビームの送受信方向と、血管に直交する方向との角度が±30°未満の箇所(補正箇所)を特定する。そして、角度補正部92は、補正箇所に対する超音波ビームの送信角度を、血管に直交する方向に対して±30°以上の角度に設定する。このとき、設定する角度は、操作者が操作部82を用いて予め指定することができる。例えば、操作者によって35°が指定された場合、角度補正部92は、補正箇所に対する超音波ビームの送信角度を、血管に直交する方向に対して35°に設定する。 The angle correction unit 92 of the control unit 9 receives the coordinate information of the blood vessel in the three-dimensional space from the extraction unit 61, and based on the coordinate information of the blood vessel, the blood vessel location (correction) that is substantially orthogonal to the transmission / reception direction of the ultrasonic beam. Location). For example, the angle correction unit 92 specifies a location (correction location) where the angle between the transmission / reception direction of the ultrasonic beam and the direction orthogonal to the blood vessel is less than a predetermined angle set in advance. As an example, the angle correction unit 92 specifies a location (correction location) where the angle between the transmission / reception direction of the ultrasonic beam and the direction orthogonal to the blood vessel is less than ± 30 °. Then, the angle correction unit 92 sets the transmission angle of the ultrasonic beam with respect to the correction location to an angle of ± 30 ° or more with respect to the direction orthogonal to the blood vessel. At this time, the angle to be set can be designated in advance by the operator using the operation unit 82. For example, when 35 ° is designated by the operator, the angle correction unit 92 sets the transmission angle of the ultrasonic beam with respect to the correction location to 35 ° with respect to the direction orthogonal to the blood vessel.
制御部9は、3次元空間における各観測点の座標情報と、補正箇所に対する超音波ビームの送信角度を示す情報(補正角度情報)を送受信部3に出力する。 The control unit 9 outputs coordinate information of each observation point in the three-dimensional space and information (correction angle information) indicating the transmission angle of the ultrasonic beam with respect to the correction location to the transmission / reception unit 3.
送受信部3は、制御部9によって設定された観測点の座標情報に従って、超音波ビームを偏向させてパルスドプラ法によるドプラスキャンを行なうことで、各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。このとき、送受信部3は、制御部9によって設定された補正角度情報に従って超音波ビームを偏向させることで、補正箇所のドプラ情報を取得する。図9(b)に示す例では、送受信部3は、観測点17に対して、30°以上の角度に設定された送受信方向31から超音波ビームを送信することで、観測点17のドプラ情報を取得する。そして、送受信部3は、ドプラスキャンで取得したドプラ情報(血流情報)をドプラ処理部42に出力する。ドプラ処理部42は、そのドプラ情報に基づいて各観測点の血流速度を求める。そして、ドプラ処理部42は、3次元空間における各観測点の位置を示す情報(座標情報)と各観測点の血流速度とを色決定部63に出力する。 The transmission / reception unit 3 obtains Doppler information (blood flow information) at each observation point by deflecting the ultrasonic beam according to the coordinate information of the observation point set by the control unit 9 and performing Doppler scan by the pulse Doppler method. . At this time, the transmission / reception unit 3 acquires Doppler information of the correction location by deflecting the ultrasonic beam according to the correction angle information set by the control unit 9. In the example shown in FIG. 9B, the transmission / reception unit 3 transmits Doppler information of the observation point 17 by transmitting an ultrasonic beam from the transmission / reception direction 31 set to an angle of 30 ° or more to the observation point 17. To get. Then, the transmission / reception unit 3 outputs the Doppler information (blood flow information) acquired by the Doppler scan to the Doppler processing unit 42. The Doppler processing unit 42 obtains the blood flow velocity at each observation point based on the Doppler information. Then, the Doppler processing unit 42 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point in the three-dimensional space and the blood flow velocity at each observation point to the color determination unit 63.
そして、上述したように、色決定部63は、各観測点における血流速度の大きさに応じて、各観測点に対する色を決定する。色割当部65は、血管の形態を表すボリュームデータに対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。そして、3次元画像生成部66は、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)にボリュームレンダリングを施すことで、血管を立体的に表す3次元画像データを生成する。表示制御部7は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。 As described above, the color determination unit 63 determines a color for each observation point according to the magnitude of the blood flow velocity at each observation point. The color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to the volume data representing the blood vessel form. Then, the three-dimensional image generation unit 66 performs volume rendering on the volume data (color volume data) to which a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity is assigned, thereby generating three-dimensional image data that represents the blood vessel in three dimensions. Generate. The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data.
以上のように、観測点17に対する超音波ビームの送受信方向を変えることで、図9(b)に示すように、観測点17には、本来の血流速度の大きさに応じた色が割り当てられる。その結果、血流速度に基づいた診断をより的確に行うことが可能となる。例えば、血管狭窄が発生している位置を明確に画像として表示することが可能となるため、血管狭窄の発生の有無をより的確に判断することが可能となる。 As described above, by changing the transmission / reception direction of the ultrasonic beam with respect to the observation point 17, as shown in FIG. 9B, the observation point 17 is assigned a color corresponding to the original blood flow velocity. It is done. As a result, a diagnosis based on the blood flow velocity can be performed more accurately. For example, since the position where the vascular stenosis has occurred can be clearly displayed as an image, it is possible to more accurately determine whether or not the vascular stenosis has occurred.
なお、角度補正部92による角度補正は、上述した第1の設定方法から第4の設定方法のいずれの方法に対しても適用することができる。 Note that the angle correction by the angle correction unit 92 can be applied to any of the first to fourth setting methods described above.
(心時相に対応する3次元画像の取得)
また、被検体の心電波形(ECG信号)を利用することで、各心時相における血流速度を取得して、各心時相における3次元画像を生成しても良い。心時相に対応する3次元画像データの取得例について図10を参照して説明する。図10は、心時相に対応する3次元画像を示す図である。
(Acquisition of 3D image corresponding to cardiac phase)
In addition, by using an electrocardiogram waveform (ECG signal) of the subject, a blood flow velocity in each cardiac phase may be acquired, and a three-dimensional image in each cardiac phase may be generated. An example of acquiring three-dimensional image data corresponding to the cardiac phase will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating a three-dimensional image corresponding to the cardiac time phase.
例えば、心電計を用いて被検体の心電波形(ECG信号)を取得し、制御部9が超音波診断装置1の外部からトリガ信号を受信し、その信号に応じて送受信部3による超音波の送受信を制御する。例えば、心電計によってR波が検出された際にトリガ信号を発生する信号発生器を設け、そのトリガ信号を制御部9に出力する。制御部9は、トリガ信号に応じて送受信部3による超音波の送受信を制御する。また、心電波形(ECG信号)を制御部9に入力し、制御部9がR波を検出しても良い。この場合、制御部9は、R波の検出に応じて送受信部3による超音波の送受信を制御する。 For example, an electrocardiogram waveform (ECG signal) of the subject is acquired using an electrocardiograph, the control unit 9 receives a trigger signal from the outside of the ultrasonic diagnostic apparatus 1, and the transmitter / receiver 3 performs super Controls the transmission and reception of sound waves. For example, a signal generator that generates a trigger signal when an R wave is detected by an electrocardiograph is provided, and the trigger signal is output to the control unit 9. The control unit 9 controls transmission / reception of ultrasonic waves by the transmission / reception unit 3 according to the trigger signal. Alternatively, an electrocardiographic waveform (ECG signal) may be input to the control unit 9 and the control unit 9 may detect an R wave. In this case, the control unit 9 controls transmission / reception of ultrasonic waves by the transmission / reception unit 3 in accordance with detection of the R wave.
例えば、R波が検出された心時相を基準時相とし、制御部9は、その基準時相から所定の遅延時間を設定して、各心時相に対応して送受信部3による超音波の送受信を制御する。具体的には、制御部9は、R波に対応するトリガ信号を受けると、送受信の指示を送受信部3に出力する。送受信部3は制御部9から送受信の指示を受けると、その指示に従って、制御部9によって設定された観測点に対してドプラスキャンを実行することで、各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。そして、ドプラ処理部42は、そのドプラ情報に基づいて各観測点の血流速度を求める。これにより、R波の心時相における血流速度が取得されたことになる。なお、各観測点は、上述した第1の設定方法から第4の設定方法のいずれかの方法によって設定される。 For example, the heart time phase in which the R wave is detected is set as a reference time phase, and the control unit 9 sets a predetermined delay time from the reference time phase, and the ultrasonic wave generated by the transmission / reception unit 3 corresponding to each heart time phase. Controls sending and receiving. Specifically, when receiving the trigger signal corresponding to the R wave, the control unit 9 outputs a transmission / reception instruction to the transmission / reception unit 3. When the transmission / reception unit 3 receives a transmission / reception instruction from the control unit 9, according to the instruction, the transmission / reception unit 3 performs Doppler scan on the observation point set by the control unit 9, thereby performing Doppler information (blood flow information) on each observation point. To get. And the Doppler process part 42 calculates | requires the blood flow velocity of each observation point based on the Doppler information. Thereby, the blood flow velocity in the cardiac phase of the R wave is acquired. Each observation point is set by any one of the first setting method to the fourth setting method described above.
そして、制御部9は、基準時相から所定の遅延時間を設け、心時相ごとに送受信の指示を送受信部3に出力する。送受信部3は、各心時相に対応した送受信の指示を受けるたびに、観測点に対してドプラスキャンを実行することで、各観測点のドプラ情報(血流情報)を心時相ごとに取得する。そして、ドプラ処理部42は、各心時相のドプラ情報に基づいて各心時相における各観測点の血流速度を求める。これにより、各心時相における血流速度が取得されたことになる。ドプラ処理部42は、各心時相における各観測点の血流速度を色決定部63に出力する。また、ドプラ処理部42は、各心時相における各観測点の血流速度をデータ記憶部5に出力し、データ記憶部5はその血流速度を記憶する。 The control unit 9 then provides a predetermined delay time from the reference time phase, and outputs a transmission / reception instruction to the transmission / reception unit 3 for each cardiac time phase. Each time the transmission / reception unit 3 receives a transmission / reception instruction corresponding to each cardiac phase, the transmission / reception unit 3 performs Doppler scan on the observation point, thereby obtaining Doppler information (blood flow information) at each observation point for each cardiac phase. get. And the Doppler process part 42 calculates | requires the blood-flow velocity of each observation point in each cardiac time phase based on the Doppler information of each cardiac time phase. Thereby, the blood flow velocity in each cardiac time phase is acquired. The Doppler processing unit 42 outputs the blood flow velocity at each observation point in each cardiac time phase to the color determination unit 63. Further, the Doppler processing unit 42 outputs the blood flow velocity at each observation point in each cardiac time phase to the data storage unit 5, and the data storage unit 5 stores the blood flow velocity.
例えば図10に示すように、制御部9による送受信部3の制御によって、送受信部3は、P波の心時相においてドプラスキャンを行ない、P波の心時相における各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。同様に、送受信部3は、Q波、R波、S波、及びT波にそれぞれ対応する心時相における各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。そして、ドプラ処理部42は、P波、Q波、R波、S波、及びT波のそれぞれに対応する心時相における各観測点の血流速度を求める。 For example, as shown in FIG. 10, by the control of the transmission / reception unit 3 by the control unit 9, the transmission / reception unit 3 performs Doppler scan in the cardiac phase of the P wave, and Doppler information ( Blood flow information). Similarly, the transmission / reception unit 3 acquires Doppler information (blood flow information) at each observation point in the cardiac phase corresponding to the Q wave, R wave, S wave, and T wave, respectively. And the Doppler process part 42 calculates | requires the blood-flow velocity of each observation point in the cardiac time phase corresponding to each of P wave, Q wave, R wave, S wave, and T wave.
そして、色決定部63は、各心時相における各観測点の血流速度の大きさに応じて、各心時相の各観測点に対する色を決定する。色割当部65は、血管の形態を表すボリュームデータの各観測点に、各心時相における色を割り当てる。これにより、それぞれの心時相ごとに、各観測点に血流速度の大きさに応じた色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)が生成される。そして、3次元画像生成部66は、各心時相における色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)にボリュームレンダリングを施すことで、各心時相の3次元画像データを生成する。これにより、血管の形態を立体的に表す3次元画像に、各心時相において取得された血流速度の大きさに応じた色が割り当てられた画像が得られる。 Then, the color determining unit 63 determines a color for each observation point in each cardiac phase according to the blood flow velocity at each observation point in each cardiac phase. The color assigning unit 65 assigns a color in each cardiac time phase to each observation point of the volume data representing the blood vessel morphology. Thus, volume data (color volume data) in which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each observation point is generated for each cardiac time phase. Then, the three-dimensional image generation unit 66 performs volume rendering on the volume data (color volume data) to which the color at each cardiac phase is assigned, thereby generating the three-dimensional image data at each cardiac phase. Thereby, an image is obtained in which a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity acquired in each cardiac phase is assigned to the three-dimensional image that three-dimensionally represents the shape of the blood vessel.
各心時相における色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)や、各心時相における3次元画像データは、図示しないデータ記憶部に記憶される。そして、表示制御部7は、操作者によって指定された心時相における3次元画像データをデータ記憶部から読み込み、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。また、表示制御部7は、各心時相の3次元画像データに基づく3次元画像を、心時相ごとに順番に表示部81に表示させても良い。 Volume data (color volume data) to which a color at each cardiac phase is assigned and three-dimensional image data at each cardiac phase are stored in a data storage unit (not shown). Then, the display control unit 7 reads the 3D image data in the cardiac phase designated by the operator from the data storage unit, and causes the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data. Further, the display control unit 7 may cause the display unit 81 to sequentially display a three-dimensional image based on the three-dimensional image data of each cardiac phase for each cardiac phase.
例えば図10に示すように、3次元画像20Pは、血管の形態を立体的に表す3次元画像に、P波の心時相において取得された血流速度の大きさに応じた色が割り当てられている。また、3次元画像20Qは、血管の形態を表す3次元画像に、Q波の心時相において取得された血流速度の大きさに応じた色が割り当てられている。3次元画像20R、20S、20Tもそれぞれ、血管の形態を表す3次元画像に、R波、S波、T波のそれぞれの心時相において取得された血流速度の大きさに応じた色が割り当てられている。 For example, as shown in FIG. 10, in the three-dimensional image 20P, a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity acquired in the cardiac phase of the P wave is assigned to the three-dimensional image that three-dimensionally represents the shape of the blood vessel. ing. In the three-dimensional image 20Q, a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity acquired in the cardiac phase of the Q wave is assigned to the three-dimensional image representing the blood vessel morphology. Each of the three-dimensional images 20R, 20S, and 20T is a three-dimensional image that represents the shape of a blood vessel, and has colors corresponding to the magnitudes of blood flow velocities acquired in the R, S, and T wave cardiac phases. Assigned.
例えば、操作者が操作部82を用いてR波の心時相を指定すると、表示制御部7はその指定を受け付けて、R波の心時相における3次元画像データをデータ記憶部(図示しない)から読み込み、その3次元画像データに基づく3次元画像20Rを表示部81に表示させる。また、表示制御部7は、3次元画像20P、20Q、20R、20S、20Tを順番に表示部81に表示させても良い。 For example, when the operator designates the heart time phase of the R wave using the operation unit 82, the display control unit 7 accepts the designation, and stores the three-dimensional image data in the heart time phase of the R wave as a data storage unit (not shown). ) And display the three-dimensional image 20R based on the three-dimensional image data on the display unit 81. The display control unit 7 may display the three-dimensional images 20P, 20Q, 20R, 20S, and 20T on the display unit 81 in order.
以上のように、心時相ごとに3次元画像データを生成することで、各心時相における血流速度を把握することができ、各心時相における血管狭窄の有無を把握することが可能となる。 As described above, by generating 3D image data for each cardiac phase, the blood flow velocity in each cardiac phase can be grasped, and the presence or absence of blood vessel stenosis in each cardiac phase can be grasped. It becomes.
また、送受信部3は制御部9による制御の下、ボリュームデータを心時相ごとに取得しても良い。そして、抽出部61は、各心時相にて取得されたボリュームデータのそれぞれから、各心時相における血管の形態を表すボリュームデータを抽出する。そして、色割当部65は、各心時相における血管の形態を表すボリュームデータに、同じ心時相において取得された血流速度の大きさに応じた色を割り当てることで、各心時相の色ボリュームデータを生成する。例えば、色割当部65は、R波の心時相にて取得された血管の形態を表すボリュームデータの各観測点に、R波の心時相において取得された血流速度の大きさに応じた色を割り当てることで、R波の心時相における色ボリュームデータを生成する。同様に、色割当部65は、P波、Q波、S波、及びT波の心時相においてそれぞれ取得された血管の形態を表すボリュームデータの各観測点に、同じ心時相で取得された血流速度の大きさに応じた色を割り当てることで、各心時相における色ボリュームデータを生成する。そして、3次元画像生成部66は、各心時相における色ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、各心時相における3次元画像データを生成する。上述したように、表示制御部7は、操作者によって指定された心時相の3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。このように、心時相ごとにボリュームデータと血流速度を取得して、心時相ごとに3次元画像データを生成することで、操作者は、各心時相における血管の位置と血流速度をより正確に把握することが可能となる。 Further, the transmission / reception unit 3 may acquire volume data for each cardiac phase under the control of the control unit 9. Then, the extraction unit 61 extracts volume data representing the vascular morphology in each cardiac phase from each of the volume data acquired in each cardiac phase. Then, the color assigning unit 65 assigns a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity acquired in the same cardiac time phase to the volume data representing the blood vessel morphology in each cardiac time phase. Generate color volume data. For example, the color assigning unit 65 responds to each observation point of the volume data representing the shape of the blood vessel acquired in the R-wave cardiac phase according to the magnitude of the blood flow velocity acquired in the R-wave cardiac phase. By assigning different colors, color volume data in the cardiac phase of the R wave is generated. Similarly, the color assignment unit 65 is acquired at the same cardiac time phase at each observation point of volume data representing the shape of the blood vessels acquired at the cardiac time phases of P wave, Q wave, S wave, and T wave. By assigning a color according to the magnitude of the blood flow velocity, color volume data in each cardiac phase is generated. Then, the three-dimensional image generation unit 66 performs volume rendering on the color volume data in each cardiac time phase, thereby generating three-dimensional image data in each cardiac time phase. As described above, the display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image based on the three-dimensional image data of the cardiac phase specified by the operator. Thus, by acquiring volume data and blood flow velocity for each cardiac phase and generating three-dimensional image data for each cardiac phase, the operator can determine the position and blood flow of the blood vessels in each cardiac phase. It becomes possible to grasp the speed more accurately.
なお、ユーザインターフェース8は表示部81と操作部82を備えて構成されている。表示部81はCRTや液晶ディスプレイなどのモニタで構成されており、画面上に3次元画像などの超音波画像が表示される。この実施形態においては、血流速度の大きさに応じた色が血管の各部に割り当てられた3次元画像が、表示部81に表示される。操作部82はキーボード、マウス、トラックボール又はTCS(Touch Command Screen)などで構成されており、操作者の操作によって観測点(サンプルポジション)間の間隔などの各種条件が指定される。 The user interface 8 includes a display unit 81 and an operation unit 82. The display unit 81 includes a monitor such as a CRT or a liquid crystal display, and displays an ultrasonic image such as a three-dimensional image on the screen. In this embodiment, a three-dimensional image in which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each part of the blood vessel is displayed on the display unit 81. The operation unit 82 includes a keyboard, a mouse, a trackball, or a TCS (Touch Command Screen), and various conditions such as an interval between observation points (sample positions) are designated by the operation of the operator.
また、画像処理部6は、CPUと、ROM、RAMなどの記憶装置を備えて構成されている。記憶装置には、抽出部61の機能を実行するための抽出プログラム、配色部62の機能を実行するための配色プログラム、及び、3次元画像生成部66の機能を実行するための画像生成プログラムが記憶されている。また、配色プログラムには、色決定部63の機能を実行するための色決定プログラム、補間部64の機能を実行するための補間プログラム、及び、色割当部65の機能を実行するための色割当プログラムが含まれている。 The image processing unit 6 includes a CPU and a storage device such as a ROM and a RAM. The storage device includes an extraction program for executing the function of the extraction unit 61, a color arrangement program for executing the function of the color arrangement unit 62, and an image generation program for executing the function of the three-dimensional image generation unit 66. It is remembered. The color arrangement program includes a color determination program for executing the function of the color determination unit 63, an interpolation program for executing the function of the interpolation unit 64, and a color allocation for executing the function of the color allocation unit 65. The program is included.
CPUが抽出プログラムを実行することで、超音波による走査によって取得されたボリュームデータから血管を表すボリュームデータを抽出する。また、CPUが色決定プログラムを実行することで、各観測点の血流速度の大きさに応じた色を決定する。また、CPUが補間プログラムを実行することで、補間によって補間範囲の血流速度を求める。また、CPUが色割当プログラムを実行することで、血流を表すボリュームデータにおける各観測点の位置に対して、決定された色を割り当てる。また、補間範囲の血流速度が求められている場合は、ボリュームデータにおける補間範囲にも、決定された色を割り当てる。そして、CPUが画像生成プログラムを実行することで、ボリュームデータにボリュームレンダリングを施す。これにより、血管の形態を立体的に表し、さらに、血管の各部に色が割り当てられた3次元画像データが生成される。 When the CPU executes the extraction program, volume data representing blood vessels is extracted from the volume data acquired by scanning with ultrasonic waves. Further, the CPU executes a color determination program to determine a color according to the blood flow velocity at each observation point. In addition, when the CPU executes the interpolation program, the blood flow velocity in the interpolation range is obtained by interpolation. Further, the CPU executes the color assignment program to assign the determined color to the position of each observation point in the volume data representing the blood flow. Further, when the blood flow velocity in the interpolation range is obtained, the determined color is also assigned to the interpolation range in the volume data. Then, the CPU executes the image generation program to perform volume rendering on the volume data. As a result, three-dimensional image data in which the shape of the blood vessel is three-dimensionally represented and colors are assigned to the respective portions of the blood vessel is generated.
また、表示制御部7は、CPUと、ROM、RAMなどの記憶装置を備えて構成されている。記憶装置には、表示制御部7の機能を実行するための表示制御プログラムが記憶されている。CPUが表示制御プログラムを実行することで、画像処理部6によって生成された3次元画像データなどの超音波画像データに基づく超音波画像を表示部81に表示させる。 The display control unit 7 includes a CPU and a storage device such as a ROM and a RAM. The storage device stores a display control program for executing the functions of the display control unit 7. When the CPU executes the display control program, the display unit 81 displays an ultrasonic image based on ultrasonic image data such as three-dimensional image data generated by the image processing unit 6.
また、制御部9は、CPUと、ROM、RAMなどの記憶装置を備えて構成されている。記憶装置には、制御部9の機能を実行するための制御プログラムが記憶されている。この制御プログラムには、観測点設定部91の機能を実行するための設定プログラムと、角度補正部92の機能を実行するための角度補正プログラムとが含まれている。CPUが設定プログラムを実行することで、血管に沿って観測点を設定する。また、CPUが角度補正プログラムを実行することで、超音波ビームの送信方向を補正する。また、CPUが制御プログラムを実行することで、超音波診断装置1の各部の動作を制御する。例えば、CPUが制御プログラムを実行することで、送受信部3に超音波を送受信させ、その結果、被検体のボリュームデータや被検体のドプラ情報を取得する。 The control unit 9 includes a CPU and a storage device such as a ROM and a RAM. The storage device stores a control program for executing the function of the control unit 9. This control program includes a setting program for executing the function of the observation point setting unit 91 and an angle correction program for executing the function of the angle correction unit 92. The CPU sets the observation point along the blood vessel by executing the setting program. Further, the CPU corrects the transmission direction of the ultrasonic beam by executing the angle correction program. Further, the CPU controls the operation of each part of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 by executing a control program. For example, when the CPU executes the control program, the transmission / reception unit 3 transmits / receives ultrasonic waves, and as a result, the volume data of the subject and the Doppler information of the subject are acquired.
なお、抽出プログラム、配色プログラム、及び表示制御プログラムによって、この発明の「超音波画像処理プログラム」の1例を構成する。 The extraction program, the color arrangement program, and the display control program constitute an example of the “ultrasonic image processing program” of the present invention.
(動作)
次に、この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置1による一連の動作について、図11を参照して説明する。図11は、この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。
(Operation)
Next, a series of operations by the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing a series of operations by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
(ステップS01)
まず、超音波プローブ2と送受信部3とによって3次元の領域を走査することで、被検体のボリュームデータを取得する。信号処理部4は、ボリュームデータを抽出部61に出力する。また、このボリュームデータは、データ記憶部5に記憶される。
(Step S01)
First, the volume data of the subject is acquired by scanning a three-dimensional region with the ultrasonic probe 2 and the transmission / reception unit 3. The signal processing unit 4 outputs the volume data to the extraction unit 61. The volume data is stored in the data storage unit 5.
(ステップS02)
次に、抽出部61は信号処理部4からボリュームデータを受けて、そのボリュームデータから、図2に示すように、3次元空間に分布する血管の形態を表すボリュームデータ10を抽出する。また、抽出部61は、データ記憶部5からボリュームデータを読み込み、そのボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータ10を抽出しても良い。例えば、抽出部61は、特開平8−131429号公報に記載の抽出技術を用いて血管の形態を表すボリュームデータを抽出する。そして、抽出部61は、血管の形態を表すボリュームデータを配色部62の色割当部65に出力し、更に、3次元空間における血管の位置を示す座標情報を制御部9に出力する。
(Step S02)
Next, the extraction unit 61 receives volume data from the signal processing unit 4 and extracts volume data 10 representing the form of blood vessels distributed in a three-dimensional space from the volume data as shown in FIG. The extraction unit 61 may read the volume data from the data storage unit 5 and extract the volume data 10 representing the blood vessel form from the volume data. For example, the extraction unit 61 extracts volume data representing the shape of a blood vessel using the extraction technique described in JP-A-8-131429. Then, the extraction unit 61 outputs volume data representing the blood vessel form to the color allocation unit 65 of the color arrangement unit 62, and further outputs coordinate information indicating the position of the blood vessel in the three-dimensional space to the control unit 9.
(ステップS03)
制御部9の観測点設定部91は、抽出部61から3次元空間における血管の座標情報を受けて、その座標情報に基づいて、3次元空間における血管に沿って複数の観測点(サンプルポジション)を設定する。例えば、観測点設定部91は、上述した第1から第4の設定方法のうち操作者によって予め指定された設定方法に従って、血管に沿って複数の観測点を設定する。
(Step S03)
The observation point setting unit 91 of the control unit 9 receives the coordinate information of the blood vessel in the three-dimensional space from the extraction unit 61, and based on the coordinate information, a plurality of observation points (sample positions) along the blood vessel in the three-dimensional space. Set. For example, the observation point setting unit 91 sets a plurality of observation points along the blood vessel according to the setting method designated in advance by the operator among the first to fourth setting methods described above.
(ステップS04)
さらに、角度補正部92は、抽出部61から3次元空間における血管の座標情報を受けて、その血管の座標情報に基づいて、超音波ビームの送受信方向とほぼ直交する血管の箇所(補正箇所)を特定する。例えば、角度補正部92は、超音波ビームの送受信方向と、血管に直交する方向との角度が±30°未満の箇所(補正箇所)を特定する。そして、角度補正部92は、補正箇所に対する超音波ビームの送信角度を、血管に直交する方向に対して±30°以上の角度に設定する。
(Step S04)
Furthermore, the angle correction unit 92 receives the coordinate information of the blood vessel in the three-dimensional space from the extraction unit 61, and based on the coordinate information of the blood vessel, the location (correction location) of the blood vessel that is substantially orthogonal to the transmission / reception direction of the ultrasonic beam. Is identified. For example, the angle correction unit 92 specifies a location (corrected location) where the angle between the transmission / reception direction of the ultrasonic beam and the direction orthogonal to the blood vessel is less than ± 30 °. Then, the angle correction unit 92 sets the transmission angle of the ultrasonic beam with respect to the correction location to an angle of ± 30 ° or more with respect to the direction orthogonal to the blood vessel.
(ステップS05)
そして、制御部9は、3次元空間における各観測点の座標情報と、補正箇所に対する超音波ビームの送信角度を示す情報(補正角度情報)を送受信部3に出力する。送受信部3は、制御部9によって設定された観測点の座標情報に従って、パルスドプラ法によるドプラスキャンを行なうことで、各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。このとき、送受信部3は、制御部9によって設定された補正角度情報に従って、超音波プローブ2によって超音波ビームを偏向させることで、補正箇所のドプラ情報を取得する。ドプラ処理部42は、ドプラスキャンによって取得されたドプラ情報に基づいて各観測点の血流速度を求める。そして、ドプラ処理部42は、3次元空間における各観測点の位置を示す情報(座標情報)と各観測点の血流速度とを配色部62に出力する。
(Step S05)
Then, the control unit 9 outputs coordinate information of each observation point in the three-dimensional space and information (correction angle information) indicating the transmission angle of the ultrasonic beam with respect to the correction location to the transmission / reception unit 3. The transmission / reception unit 3 acquires Doppler information (blood flow information) at each observation point by performing a Doppler scan by the pulse Doppler method according to the coordinate information of the observation point set by the control unit 9. At this time, the transmission / reception unit 3 acquires Doppler information of the correction location by deflecting the ultrasonic beam with the ultrasonic probe 2 in accordance with the correction angle information set by the control unit 9. The Doppler processing unit 42 obtains the blood flow velocity at each observation point based on the Doppler information acquired by the Doppler scan. Then, the Doppler processing unit 42 outputs information (coordinate information) indicating the position of each observation point in the three-dimensional space and the blood flow velocity at each observation point to the color arrangement unit 62.
(ステップS06)
配色部62の色決定部63は、ドプラ処理部42から各観測点の血流速度を受けて、各観測点の血流速度の大きさに応じて、各観測点に対する色を決定する。例えば、色決定部63は、血流速度の大きさが小さくなるほど(血流速度が遅くなるほど)、観測点に対する色を青系統が強い色に決定する。一方、色決定部63は、血流速度の大きさが大きくなるほど(血流速度が速くなるほど)、観測点に対する色を赤系統の強い色に決定する。そして、色決定部63は、3次元空間における各観測点の位置を示す情報(座標情報)と、各観測点に対して決定した色を示す情報(色情報)とを、色割当部65に出力する。
(Step S06)
The color determination unit 63 of the color arrangement unit 62 receives the blood flow velocity at each observation point from the Doppler processing unit 42 and determines the color for each observation point according to the magnitude of the blood flow velocity at each observation point. For example, the color determination unit 63 determines the color for the observation point to be a strong blue color as the blood flow velocity decreases (as the blood flow velocity decreases). On the other hand, the color determination unit 63 determines the color for the observation point to be a strong red color as the blood flow velocity increases (the blood flow velocity increases). Then, the color determination unit 63 sends information (coordinate information) indicating the position of each observation point in the three-dimensional space and information (color information) indicating the color determined for each observation point to the color allocation unit 65. Output.
(ステップS07)
また、第2から第4の設定方法によって観測点を設定した場合、補間部64は、各観測点の血流速度に基づいて、血管に沿って隣り合う観測点の間の範囲(補間範囲)における血流速度を補間によって求める。そして、色決定部63は、補間部64によって求められた補間範囲の血流速度の大きさに応じて、補間範囲に対する色を決定する。そして、色決定部63は、3次元空間における補間範囲の位置を示す情報(座標情報)と、補間範囲に対して決定された色を示す情報(色情報)とを、色割当部65に出力する。
(Step S07)
Further, when the observation points are set by the second to fourth setting methods, the interpolation unit 64 is based on the blood flow velocity at each observation point, and the range (interpolation range) between the observation points adjacent to each other along the blood vessel. The blood flow velocity at is determined by interpolation. Then, the color determination unit 63 determines a color for the interpolation range according to the blood flow velocity in the interpolation range obtained by the interpolation unit 64. Then, the color determination unit 63 outputs information (coordinate information) indicating the position of the interpolation range in the three-dimensional space and information (color information) indicating the color determined for the interpolation range to the color allocation unit 65. To do.
(ステップS08)
色割当部65は、血管の形態を表すボリュームデータの各観測点に対して、色決定部63によって決定された色を割り当てる。さらに、第2から第4の設定方法によって観測点を設定した場合、色割当部65は、血管の形態を表すボリュームデータの補間範囲に対して、色決定部63によって決定された補間範囲の色を割り当てる。そして、色割当部65は、血流速度の大きさに応じた色が割り当てられたボリュームデータ(色ボリュームデータ)を、3次元画像生成部66に出力する。
(Step S08)
The color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to each observation point of the volume data representing the blood vessel form. Further, when the observation point is set by the second to fourth setting methods, the color assignment unit 65 determines the color of the interpolation range determined by the color determination unit 63 with respect to the interpolation range of the volume data representing the blood vessel form. Assign. Then, the color assignment unit 65 outputs volume data (color volume data) to which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to the three-dimensional image generation unit 66.
(ステップS09)
3次元画像生成部66は、色ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、血管を立体的に表す3次元画像データを生成する。
(Step S09)
The three-dimensional image generation unit 66 generates three-dimensional image data that three-dimensionally represents blood vessels by performing volume rendering on the color volume data.
(ステップS10)
表示制御部7は、3次元画像生成部66によって生成された3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。例えば図4に示すように、血管を立体的に表すとともに、血流速度の大きさに応じた色が各部に割り当てられた3次元画像20が表示部81に表示される。操作者は、表示部81に表示されている3次元画像20を観察することで、血管の立体的な形態と、血管の各部における血流速度を一度に把握することが可能となる。すなわち、3次元空間における血管の位置と、その血管を流れる血流の速度を明確に把握することが可能となる。例えば、操作者は3次元画像20を観察することで、血管狭窄が発生している箇所を明確に特定することが可能となる。
(Step S10)
The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data generated by the 3D image generation unit 66. For example, as shown in FIG. 4, a three-dimensional image 20 in which a blood vessel is three-dimensionally displayed and a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each unit is displayed on the display unit 81. By observing the three-dimensional image 20 displayed on the display unit 81, the operator can grasp the three-dimensional shape of the blood vessel and the blood flow velocity in each part of the blood vessel at a time. That is, it is possible to clearly grasp the position of the blood vessel in the three-dimensional space and the speed of the blood flow flowing through the blood vessel. For example, by observing the three-dimensional image 20, the operator can clearly identify the location where the vascular stenosis has occurred.
(超音波画像処理装置)
また、血管の形態を表すボリュームデータに血流速度の大きさに応じた色を割り当てる超音波画像処理装置を、超音波診断装置の外部に設けても良い。この超音波画像処理装置は、上述したデータ記憶部5、画像処理部6、表示制御部7、及びユーザインターフェース(UI)8を備えている。そして、超音波画像処理装置は、データ記憶部5に記憶されているボリュームデータと血流速度とに基づいて、血管を表すボリュームデータに血流速度の大きさに応じた色を割り当てる。
(Ultrasonic image processing device)
In addition, an ultrasonic image processing apparatus that assigns a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity to volume data representing a blood vessel form may be provided outside the ultrasonic diagnostic apparatus. This ultrasonic image processing apparatus includes the above-described data storage unit 5, image processing unit 6, display control unit 7, and user interface (UI) 8. Then, the ultrasonic image processing apparatus assigns a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity to the volume data representing the blood vessel based on the volume data stored in the data storage unit 5 and the blood flow velocity.
具体的には、抽出部61が、データ記憶部5からボリュームデータを読み込み、そのボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータを抽出する。また、色決定部63は、データ記憶部5から各観測点の血流速度を読み込み、血流速度の大きさに応じて、各観測点に割り当てる色を決定する。そして、色割当部65は、抽出部61によって抽出された血管の形態を表すボリュームデータに、色決定部63によって決定された色を割り当てることで、色ボリュームデータを生成する。3次元画像生成部66は、その色ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、3次元画像データを生成する。表示制御部7は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。 Specifically, the extraction unit 61 reads volume data from the data storage unit 5 and extracts volume data representing a blood vessel form from the volume data. The color determination unit 63 reads the blood flow velocity at each observation point from the data storage unit 5 and determines the color to be assigned to each observation point according to the magnitude of the blood flow velocity. Then, the color assignment unit 65 generates color volume data by assigning the color determined by the color determination unit 63 to the volume data representing the blood vessel shape extracted by the extraction unit 61. The three-dimensional image generation unit 66 generates three-dimensional image data by performing volume rendering on the color volume data. The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data.
[変形例]
次に、上述した実施形態の変形例について図12及び図13を参照して説明する。図12は、変形例に係る超音波診断装置を示すブロック図である。図13は、複数の3次元画像データのマッチング処理を説明するための模式図である。
[Modification]
Next, a modification of the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a block diagram illustrating an ultrasonic diagnostic apparatus according to a modification. FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a matching process of a plurality of three-dimensional image data.
変形例に係る超音波診断装置1Aは、超音波プローブ2、送受信部3、信号処理部4、データ記憶部5、画像処理部6A、表示制御部7、ユーザインターフェース(UI)8、及び制御部9を備えている。この変形例では、上述した実施形態の画像処理部6の代わりに画像処理部6Aを設けている。画像処理部6Aは、抽出部61、配色部62A、及び3次元画像生成部66を備えている。そして、この変形例では、上述した配色部62の代わりに配色部62Aを備えている。配色部62A以外の構成は上述した実施形態に係る超音波診断装置1の構成と同じであるため、配色部62Aの構成について説明し、配色部62A以外の構成については説明を省略する。配色部62Aは、色決定部63、補間部64、色割当部65、マッチング部67、及び流速決定部68を備えている。 The ultrasonic diagnostic apparatus 1A according to the modification includes an ultrasonic probe 2, a transmission / reception unit 3, a signal processing unit 4, a data storage unit 5, an image processing unit 6A, a display control unit 7, a user interface (UI) 8, and a control unit. 9 is provided. In this modification, an image processing unit 6A is provided instead of the image processing unit 6 of the above-described embodiment. The image processing unit 6A includes an extraction unit 61, a color arrangement unit 62A, and a three-dimensional image generation unit 66. In this modification, a color arrangement unit 62A is provided instead of the color arrangement unit 62 described above. Since the configuration other than the color arrangement unit 62A is the same as the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the above-described embodiment, the configuration of the color arrangement unit 62A will be described, and the description of the configuration other than the color arrangement unit 62A will be omitted. The color arrangement unit 62A includes a color determination unit 63, an interpolation unit 64, a color allocation unit 65, a matching unit 67, and a flow velocity determination unit 68.
この変形例では、被検体に対して複数の方向から超音波を送信することで、それぞれ異なる方向のボリュームデータを取得する。例えば図13に示すように、被検体200に対して、A方向、B方向、及びC方向のそれぞれから超音波を送信することで、A方向のボリュームデータ、B方向のボリュームデータ、及びC方向のボリュームデータを取得する。図13に示す例では、A方向、B方向、及びC方向は、それぞれ互いに直交している。従って、A方向のボリュームデータ、B方向のボリュームデータ、及びC方向のボリュームデータは、それぞれ互いに直交する方向から取得されたボリュームデータである。 In this modification, volume data in different directions is acquired by transmitting ultrasonic waves from a plurality of directions to the subject. For example, as shown in FIG. 13, by transmitting ultrasonic waves from the A direction, the B direction, and the C direction to the subject 200, the volume data in the A direction, the volume data in the B direction, and the C direction. Get volume data for. In the example shown in FIG. 13, the A direction, the B direction, and the C direction are orthogonal to each other. Accordingly, the volume data in the A direction, the volume data in the B direction, and the volume data in the C direction are volume data acquired from directions orthogonal to each other.
なお、図13に示す例は1例である。この変形例では、2方向以上のそれぞれの方向から超音波を送信して、それぞれの方向のボリュームデータを取得すれば良い。また、超音波を送信する複数の方向は、互いに直交している必要はない。 Note that the example shown in FIG. 13 is one example. In this modification, ultrasonic waves may be transmitted from each of two or more directions to obtain volume data in each direction. In addition, the plurality of directions in which the ultrasonic waves are transmitted need not be orthogonal to each other.
具体的には、超音波プローブ2をA方向に向けて被検体200に当接し、その状態で超音波プローブ2と送受信部3とによって被検体200を超音波で走査し、A方向のボリュームデータを取得する。このA方向のボリュームデータは、データ記憶部5に記憶される。 Specifically, the ultrasonic probe 2 is contacted to the subject 200 in the A direction, and the subject 200 is scanned with ultrasonic waves by the ultrasonic probe 2 and the transmission / reception unit 3 in this state. To get. The volume data in the A direction is stored in the data storage unit 5.
抽出部61は、上述した実施形態と同様に、A方向のボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータを抽出する。そして、抽出部61は、血管の形態を表すボリュームデータを色割当部65に出力し、3次元空間における血管の位置を示す情報(座標情報)を制御部9に出力する。 Similar to the above-described embodiment, the extraction unit 61 extracts volume data representing the blood vessel form from the volume data in the A direction. Then, the extraction unit 61 outputs volume data representing the blood vessel form to the color assignment unit 65 and outputs information (coordinate information) indicating the position of the blood vessel in the three-dimensional space to the control unit 9.
観測点設定部91は、上述した実施形態と同様に、第1から第4の設定方法のうちいずれかの設定方法に従って、3次元空間における血管に沿って複数の観測点を設定する。そして、制御部9は、3次元空間における各観測点の座標情報を送受信部3に出力する。 The observation point setting unit 91 sets a plurality of observation points along the blood vessel in the three-dimensional space according to any one of the first to fourth setting methods as in the above-described embodiment. Then, the control unit 9 outputs coordinate information of each observation point in the three-dimensional space to the transmission / reception unit 3.
そして、超音波プローブ2を図13に示すA方向に向けた状態で、送受信部3は、制御部9によって設定された観測点の座標情報に従って、パルスドプラ法によるドプラスキャンを行なうことで、各観測点のドプラ情報(血流情報)を取得する。ドプラ処理部42は、各観測点のドプラ情報(血流情報)に基づいて、各観測点の血流速度を求める。そして、ドプラ処理部42は、3次元空間における各観測点の位置を示す座標情報と各観測点の血流速度とを配色部62に出力する。 Then, in a state where the ultrasonic probe 2 is directed in the A direction shown in FIG. 13, the transmission / reception unit 3 performs each Doppler scan by the pulse Doppler method according to the coordinate information of the observation point set by the control unit 9. The Doppler information (blood flow information) of the point is acquired. The Doppler processing unit 42 obtains the blood flow velocity at each observation point based on Doppler information (blood flow information) at each observation point. Then, the Doppler processing unit 42 outputs coordinate information indicating the position of each observation point in the three-dimensional space and the blood flow velocity at each observation point to the color arrangement unit 62.
色決定部63は、上述した実施形態と同様に、各観測点の血流速度の大きさに応じて、各観測点に対する色を決定する。そして、色割当部65は、A方向から取得された血管の形態を表すボリュームデータに、色決定部63によって決定された色を割り当てる。これにより、A方向から取得された血管の形態を表すボリュームデータに、A方向から取得された各観測点の血流速度の大きさに応じた色が割り当てられたことになる。例えば、図13に示す色ボリュームデータ100が、A方向から取得された色ボリュームデータである。この色ボリュームデータ100には、A方向から取得された各観測点の血流速度の大きさに応じた色が割り当てられている。そして、色割当部65は、A方向から取得された色ボリュームデータ100をマッチング部67に出力する。また、色割当部65は、色ボリュームデータ100を図示しないデータ記憶部に出力し、データ記憶部は色ボリュームデータ100を記憶する。 The color determination unit 63 determines the color for each observation point according to the magnitude of the blood flow velocity at each observation point, as in the above-described embodiment. The color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to the volume data representing the blood vessel shape acquired from the A direction. As a result, a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity at each observation point acquired from the A direction is assigned to the volume data representing the blood vessel shape acquired from the A direction. For example, the color volume data 100 shown in FIG. 13 is color volume data acquired from the A direction. The color volume data 100 is assigned a color according to the blood flow velocity at each observation point acquired from the A direction. Then, the color allocation unit 65 outputs the color volume data 100 acquired from the A direction to the matching unit 67. Further, the color allocation unit 65 outputs the color volume data 100 to a data storage unit (not shown), and the data storage unit stores the color volume data 100.
B方向とC方向についても、A方向と同様に、B方向から取得された色ボリュームデータと、C方向から取得された色ボリュームデータが生成される。例えば図13に示すように、A方向から取得された色ボリュームデータ100、B方向から取得された色ボリュームデータ110、及びC方向から取得された色ボリュームデータ120がマッチング部67に出力される。また、色ボリュームデータ110、120は、図示しないデータ記憶部に記憶される。 For the B direction and the C direction, similarly to the A direction, the color volume data acquired from the B direction and the color volume data acquired from the C direction are generated. For example, as illustrated in FIG. 13, the color volume data 100 acquired from the A direction, the color volume data 110 acquired from the B direction, and the color volume data 120 acquired from the C direction are output to the matching unit 67. The color volume data 110 and 120 are stored in a data storage unit (not shown).
マッチング部67は、色割当部65から複数の色ボリュームデータを受けて、複数の色ボリュームデータのパターンマッチングを行うことで、複数の色ボリュームデータのそれぞれに表されている血管の形態の位置を合わせる。例えば、マッチング部67は、A方向から取得された色ボリュームデータ100、110、120のパターンマッチングを行うことで、A方向から取得された色ボリュームデータ100に表されている血管の形態の位置と、B方向から取得された色ボリュームデータ110に表されている血管の形態の位置と、C方向から取得された色ボリュームデータ120に表されている血管の形態の位置とを合わせる。 The matching unit 67 receives the plurality of color volume data from the color assignment unit 65 and performs pattern matching of the plurality of color volume data, thereby determining the position of the blood vessel form represented in each of the plurality of color volume data. Match. For example, the matching unit 67 performs pattern matching of the color volume data 100, 110, and 120 acquired from the A direction, and thereby the position of the blood vessel form represented in the color volume data 100 acquired from the A direction. The position of the blood vessel form represented in the color volume data 110 acquired from the B direction is matched with the position of the blood vessel form represented in the color volume data 120 obtained from the C direction.
流速決定部68は、マッチング部67によって位置が合わされた複数の色ボリュームデータに基づき、それぞれの色ボリュームデータにおいて血管の同じ箇所の血流速度の値を比較し、血管の各箇所における血流速度を決定する。 The flow velocity determination unit 68 compares the blood flow velocity values at the same part of the blood vessel in each color volume data based on the plurality of color volume data whose positions are matched by the matching unit 67, and the blood flow velocity at each part of the blood vessel. To decide.
例えば、流速決定部68は、全ての色ボリュームデータにおいて、血管の同じ箇所の血流速度が0m/secであった場合に、その箇所における血流速度を0m/secに決定する。全ての色ボリュームデータにおいて血流速度が0m/secであれば、その箇所で血管狭窄が発生している可能性が高いため、流速決定部68は、その箇所の血流速度を0m/secに決定する。 For example, when the blood flow velocity at the same location of the blood vessel is 0 m / sec in all color volume data, the flow velocity determination unit 68 determines the blood flow velocity at that location as 0 m / sec. If the blood flow velocity is 0 m / sec in all the color volume data, there is a high possibility that blood vessel stenosis has occurred at that location, so the flow velocity determination unit 68 sets the blood flow velocity at that location to 0 m / sec. decide.
一方、複数の色ボリュームデータのうち、ある色ボリュームデータにおいては、血管の同じ個所の血流速度が0m/secであり、別の色ボリュームデータにおいては、その個所の血流速度がxm/sec(x>0)であった場合、流速決定部68は、その箇所の血流速度をxm/secに決定する。この場合、血流速度が0m/secの箇所では、血管に直交する方向から超音波ビームが送信されている可能性があるため、実際にはその箇所で血管狭窄が発生している可能性は低い。すなわち、別の方向から取得された血流速度がxm/sec(x>0)となっているため、血流速度が0m/secとなっているのは、血管に直交する方向から超音波ビームが送信されたことに起因している可能性が高い。そこで、その箇所で血管狭窄が発生している可能性が低いため、流速決定部68は、その箇所の血流速度をxm/secに決定する。すなわち、流速決定部68は、複数の色ボリュームデータのうち少なくとも1つの色ボリュームデータにおいて、血管の同じ箇所の血流速度が0m/sec以外の値の場合、その箇所の血流速度をその値に決定する。 On the other hand, in one color volume data among a plurality of color volume data, the blood flow velocity at the same location of the blood vessel is 0 m / sec, and in another color volume data, the blood flow velocity at that location is xm / sec. When (x> 0), the flow velocity determination unit 68 determines the blood flow velocity at that location to xm / sec. In this case, since there is a possibility that an ultrasonic beam is transmitted from a direction orthogonal to the blood vessel at a location where the blood flow velocity is 0 m / sec, there is a possibility that blood vessel stenosis actually occurs at that location. Low. That is, since the blood flow velocity acquired from another direction is xm / sec (x> 0), the blood flow velocity is 0 m / sec from the direction orthogonal to the blood vessel. Is likely due to having been sent. Therefore, since there is a low possibility that a blood vessel stenosis has occurred at that location, the flow velocity determination unit 68 determines the blood flow velocity at that location as xm / sec. That is, when the blood flow velocity at the same location of the blood vessel is a value other than 0 m / sec in at least one color volume data among the plurality of color volume data, the flow velocity determination unit 68 determines the blood flow velocity at that location as the value. To decide.
なお、全ての色ボリュームデータにおいて、血管の同じ箇所の血流速度が0m/secでなくても、その血流速度が血管狭窄とみなせる所定速度未満の場合に、流速決定部68は、その箇所における血流速度をその所定速度未満の値に決定しても良い。例えば、流速決定部68は、全ての色ボリュームデータにおいて、血管の同じ箇所の血流速度が予め設定された所定値未満の血流速度であった場合に、その箇所における血流速度をその所定値未満の血流速度に決定する。この所定値は、血管狭窄の発生の有無を判断するための閾値である。全ての色ボリュームデータにおいて血流速度がこの所定値未満の場合には、その箇所で血管狭窄が発生している可能性がある。 In all the color volume data, even if the blood flow velocity at the same portion of the blood vessel is not 0 m / sec, if the blood flow velocity is less than a predetermined velocity that can be regarded as blood vessel stenosis, the flow velocity determination unit 68 The blood flow velocity at may be determined to a value less than the predetermined velocity. For example, when the blood flow velocity at the same portion of the blood vessel is less than a predetermined blood flow velocity set in advance in all color volume data, the flow velocity determination unit 68 sets the blood flow velocity at that portion to the predetermined blood flow velocity. Determine blood flow velocity below the value. This predetermined value is a threshold value for determining whether or not vascular stenosis has occurred. If the blood flow velocity is less than this predetermined value in all color volume data, there is a possibility that blood vessel stenosis has occurred at that location.
一方、複数の色ボリュームデータのうち少なくとも1つの色ボリュームデータにおいて、血管の同じ箇所の血流速度がその所定値以上の血流速度の場合には、その箇所の血流速度を、所定値以上の血流速度に決定する。この場合、血流速度がその所定値未満の箇所では、血管にほぼ直交する方向から超音波ビームが送信されている可能性があるため、実際にはその箇所で血管狭窄が発生している可能性は低い。そこで、流速決定部68は、その箇所の血流速度を所定値以上の血流速度に決定する。 On the other hand, in at least one color volume data among a plurality of color volume data, when the blood flow velocity at the same portion of the blood vessel is a blood flow velocity equal to or higher than the predetermined value, the blood flow velocity at that location is equal to or higher than the predetermined value. Determine the blood flow velocity. In this case, at a location where the blood flow velocity is less than the predetermined value, an ultrasonic beam may be transmitted from a direction substantially orthogonal to the blood vessel, so that a blood vessel stenosis may actually occur at that location. The nature is low. Therefore, the flow velocity determination unit 68 determines the blood flow velocity at that location to be a blood flow velocity equal to or greater than a predetermined value.
また、全ての色ボリュームデータにおいて、血管の同じ箇所の血流速度がそれぞれ異なる値(>0)であった場合、流速決定部68は、それら複数の血流速度の平均値を求め、その平均値をその箇所の血流速度に決定しても良い。 Further, in all the color volume data, when the blood flow velocities in the same part of the blood vessel are different values (> 0), the flow velocity determination unit 68 obtains an average value of the plurality of blood flow velocities, and the average The value may be determined as the blood flow velocity at that location.
そして、流速決定部68は、3次元空間における血管の各部の位置を示す座標情報と、血管の各部における血流速度を色決定部63に出力する。色決定部63は、流速決定部68によって決定された血流速度の大きさに応じて、血管の各部に対する色を決定する。 Then, the flow velocity determining unit 68 outputs coordinate information indicating the position of each part of the blood vessel in the three-dimensional space and the blood flow velocity in each part of the blood vessel to the color determining unit 63. The color determining unit 63 determines the color for each part of the blood vessel according to the magnitude of the blood flow velocity determined by the flow velocity determining unit 68.
色割当部65は、色決定部63によって決定された色に従って、血管の形態を表すボリュームデータの各箇所に色を割り当てる。このとき、色割当部65は、処理対象となっている複数のボリュームデータのうち、いずれか1つのボリュームデータに色を割り当てる。または、色割当部65は、複数のボリュームデータに基づき、平均的な形態を有する血管のボリュームデータを生成し、そのボリュームデータの各箇所に色を割り当てても良い。そして、色割当部65は、色を割り当てたボリュームデータ(色ボリュームデータ)を3次元画像生成部66に出力する。3次元画像生成部66は、その色ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、血管の各部に血流速度の大きさに応じた色が割り当てられた3次元画像データを生成する。そして、表示制御部7は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。 The color assigning unit 65 assigns a color to each part of the volume data representing the blood vessel shape according to the color determined by the color determining unit 63. At this time, the color assigning unit 65 assigns a color to any one of the plurality of volume data to be processed. Alternatively, the color assigning unit 65 may generate blood vessel volume data having an average form based on a plurality of volume data, and assign a color to each part of the volume data. Then, the color assignment unit 65 outputs the volume data (color volume data) to which the color is assigned to the three-dimensional image generation unit 66. The three-dimensional image generation unit 66 performs volume rendering on the color volume data, thereby generating three-dimensional image data in which a color corresponding to the blood flow velocity is assigned to each part of the blood vessel. Then, the display control unit 7 causes the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data.
以上のように、複数の方向から取得されたボリュームデータや血流速度に基づいて、血管の各部の血流速度を決定することで、より正確な血流速度を求め、その血流速度に応じた色を3次元画像に割り当てて表示することが可能となる。例えば、超音波ビームの送受信方向によっては、血管に対して直交する方向から超音波ビームを送信することになり、その箇所の正確な血流速度を測定することは困難となる。特に、超音波ビームの送受信方向と血管が走行する方向とが直交する箇所では、血管狭窄が発生してないにもかかわらず、血流速度が0m/secとなってしまう。一方、この変形例によると、複数の方向から取得されたボリュームデータや血流速度に基づいて、血管の各部の血流速度を求めることができるため、血管狭窄が発生している箇所をより的確に特定することが可能となる。その結果、操作者は、血管狭窄の有無を的確に判断することが可能となる。 As described above, by determining the blood flow velocity of each part of the blood vessel based on the volume data and blood flow velocity obtained from multiple directions, more accurate blood flow velocity is obtained, and according to the blood flow velocity It is possible to assign the displayed color to the three-dimensional image and display it. For example, depending on the transmission / reception direction of the ultrasonic beam, the ultrasonic beam is transmitted from a direction orthogonal to the blood vessel, and it is difficult to measure an accurate blood flow velocity at that point. In particular, at a location where the transmission / reception direction of the ultrasonic beam and the direction in which the blood vessel travels are orthogonal, the blood flow velocity becomes 0 m / sec even though no blood vessel stenosis has occurred. On the other hand, according to this modification, the blood flow velocity of each part of the blood vessel can be obtained based on the volume data and blood flow velocity acquired from a plurality of directions, so that the location where the blood vessel stenosis has occurred can be more accurately identified. It becomes possible to specify. As a result, the operator can accurately determine the presence or absence of vascular stenosis.
1例について図13を参照して説明する。流速決定部68は、マッチング部67によって位置が合わされた色ボリュームデータ100、110、120に基づき、それぞれの色ボリュームデータ100、110、120において、血管の同じ箇所の血流速度を比較し、血管の各箇所における血流速度を決定する。 An example will be described with reference to FIG. Based on the color volume data 100, 110, and 120 whose positions are matched by the matching unit 67, the flow velocity determination unit 68 compares the blood flow velocities at the same portion of the blood vessel in each of the color volume data 100, 110, and 120. Determine the blood flow velocity at each point.
例えば、A方向から取得された色ボリュームデータ100においては、部位101や部位102に、遅い血流速度に対応する色が割り当てられている。また、B方向から取得された色ボリュームデータ110においては、部位111と部位112に、遅い血流速度に対応する色が割り当てられている。さらに、C方向から取得された色ボリュームデータ120においては、部位121に、遅い血流速度に対応する色が割り当てられている。例えば、血流速度が0m/secに対応する色が、部位101、102、111、112、121に割り当てられている。 For example, in the color volume data 100 acquired from the A direction, a color corresponding to a slow blood flow velocity is assigned to the part 101 and the part 102. In the color volume data 110 acquired from the B direction, the color corresponding to the slow blood flow velocity is assigned to the site 111 and the site 112. Furthermore, in the color volume data 120 acquired from the C direction, a color corresponding to a slow blood flow velocity is assigned to the region 121. For example, a color corresponding to a blood flow velocity of 0 m / sec is assigned to the parts 101, 102, 111, 112, 121.
マッチング部67によって色ボリュームデータ100、110、120の位置合わせが行われる。図13に示す例では、部位101と部位111と部位121とが、それぞれ同じ箇所となっている。これらの部位においては、血流速度が0m/secとなっているため、流速決定部68は、その部位における血流速度を0m/secに決定する。すなわち、全ての色ボリュームデータ100、110、120において、その部位の血流速度が0m/secとなっているため、血管狭窄が実際に発生している可能性が高い。そのため、流速決定部68は、部位101、111、121に対応する部位における血流速度を0m/secに決定する。 The matching unit 67 aligns the color volume data 100, 110, 120. In the example illustrated in FIG. 13, the part 101, the part 111, and the part 121 are the same part. Since the blood flow velocity is 0 m / sec at these sites, the flow velocity determining unit 68 determines the blood flow velocity at that site to 0 m / sec. That is, in all the color volume data 100, 110, and 120, the blood flow velocity at that part is 0 m / sec, and thus there is a high possibility that blood vessel stenosis has actually occurred. Therefore, the flow velocity determination unit 68 determines the blood flow velocity at the site corresponding to the sites 101, 111, 121 to 0 m / sec.
一方、部位102における血流速度が0m/secとなっているが、色ボリュームデータ110、120においては、部位102に対応する箇所の血流速度がxm/sec(x>0)となっているため、流速決定部68は、その部位における血流速度をxm/secに決定する。すなわち、色ボリュームデータ110、120においては、部位102に対応する箇所の血流速度がxm/secとなっているため、その部位において血管狭窄が発生している可能性が低い。また、部位102においては、血管に直交する方向から超音波ビームが送信されている可能性が高い。そのため、流速決定部68は、部位102に対応する部位における血流速度をxm/secに決定する。 On the other hand, the blood flow velocity at the site 102 is 0 m / sec, but in the color volume data 110 and 120, the blood flow velocity at the location corresponding to the site 102 is xm / sec (x> 0). Therefore, the flow velocity determination unit 68 determines the blood flow velocity at that part to xm / sec. That is, in the color volume data 110 and 120, the blood flow velocity at the part corresponding to the part 102 is xm / sec, so that the possibility that a blood vessel stenosis has occurred at that part is low. In the region 102, it is highly likely that an ultrasonic beam is transmitted from a direction orthogonal to the blood vessel. Therefore, the flow velocity determination unit 68 determines the blood flow velocity at the part corresponding to the part 102 to xm / sec.
同様に、部位112における血流速度が0m/secとなっているが、色ボリュームデータ100、120においては、部位112に対応する箇所の血流速度がxm/sec(x>0)となっているため、流速決定部68は、その部位における血流速度をxm/secに決定する。 Similarly, the blood flow velocity at the site 112 is 0 m / sec, but in the color volume data 100 and 120, the blood flow velocity at the location corresponding to the site 112 is xm / sec (x> 0). Therefore, the flow velocity determination unit 68 determines the blood flow velocity at that part to xm / sec.
そして、流速決定部68は、3次元空間における血管の各部の位置を示す座標情報と、血管の各部における血流速度を色決定部63に出力する。色決定部63は、流速決定部68によって決定された血管の各部の血流速度の大きさに応じて、各部に割り当てる色を決定する。 Then, the flow velocity determining unit 68 outputs coordinate information indicating the position of each part of the blood vessel in the three-dimensional space and the blood flow velocity in each part of the blood vessel to the color determining unit 63. The color determination unit 63 determines a color to be assigned to each part according to the blood flow velocity of each part of the blood vessel determined by the flow rate determination unit 68.
色割当部65は、血管の形態を表すボリュームデータの各部に、色決定部63によって決定された色を割り当てる。図13に示す色ボリュームデータ130は、色割当部65によって色が割り当てられた後のボリュームデータである。部位131は、部位101、部位111、部位121に対応する部位である。部位131には、血流速度が0m/secに対応する色が割り当てられている。 The color assigning unit 65 assigns the color determined by the color determining unit 63 to each part of the volume data representing the blood vessel form. The color volume data 130 shown in FIG. 13 is volume data after colors are assigned by the color assigning unit 65. The part 131 is a part corresponding to the part 101, the part 111, and the part 121. The region 131 is assigned a color corresponding to a blood flow velocity of 0 m / sec.
なお、色割当部65は、処理対象となっているA方向から取得された血管の形態を表すボリュームデータ、B方向から取得された血管の形態を表すボリュームデータ、及びC方向から取得された血管の形態を表すボリュームデータのうち、いずれか1つのボリュームデータの各部に、色決定部63によって決定された色を割り当てることで、図13に示す色ボリュームデータ130を生成する。または、色割当部65は、A方向から取得された血管の形態を表すボリュームデータ、B方向から取得された血管の形態を表すボリュームデータ、及びC方向から取得された血管の形態を表すボリュームデータに基づき、平均的な形態を有する血管のボリュームデータを生成し、そのボリュームデータの各部に色を割り当てることで、色ボリュームデータ130を生成しても良い。そして、色割当部65は、その色ボリュームデータ130を3次元画像生成部66に出力する。 Note that the color assignment unit 65 includes volume data representing the form of blood vessels acquired from the A direction to be processed, volume data representing the form of blood vessels obtained from the B direction, and blood vessels obtained from the C direction. Color volume data 130 shown in FIG. 13 is generated by assigning the color determined by the color determination unit 63 to each part of any one of the volume data representing the above form. Alternatively, the color assigning unit 65 may display volume data representing a blood vessel shape acquired from the A direction, volume data representing a blood vessel shape obtained from the B direction, and volume data representing a blood vessel shape obtained from the C direction. The color volume data 130 may be generated by generating volume data of a blood vessel having an average form based on the above and assigning a color to each part of the volume data. Then, the color assignment unit 65 outputs the color volume data 130 to the three-dimensional image generation unit 66.
3次元画像生成部66は、色ボリュームデータ130にボリュームレンダリングを施すことで、血流速度の大きさに応じた色が各部に割り当てられた3次元画像データを生成する。表示制御部7は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させる。図13に示す例では、色ボリュームデータ130に基づく3次元画像が表示部81に表示させられる。 The three-dimensional image generation unit 66 performs volume rendering on the color volume data 130 to generate three-dimensional image data in which a color corresponding to the magnitude of the blood flow velocity is assigned to each unit. The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a 3D image based on the 3D image data. In the example illustrated in FIG. 13, a three-dimensional image based on the color volume data 130 is displayed on the display unit 81.
なお、この変形例においても、上述した実施形態と同様に、補間部64が補間範囲における血流速度を補間によって求める。また、角度補正部92が超音波ビームの送受信方向を補正する。 In this modified example, as in the above-described embodiment, the interpolation unit 64 obtains the blood flow velocity in the interpolation range by interpolation. The angle correction unit 92 corrects the transmission / reception direction of the ultrasonic beam.
また、画像処理部6Aは、CPUと、ROM、RAMなどの記憶装置を備えて構成されている。記憶装置には、抽出部61の機能を実行するための抽出プログラム、配色部62Aの機能を実行するための配色プログラム、及び、3次元画像生成部66の機能を実行するための画像生成プログラムが記憶されている。また、配色プログラムには、色決定部63の機能を実行するための色決定プログラム、補間部64の機能を実行するための補間プログラム、色割当部65の機能を実行するためのプログラム、マッチング部67の機能を実行するためのマッチングプログラム、及び、流速決定部68の機能を実行するための血流速度決定プログラムが含まれている。 Further, the image processing unit 6A includes a CPU and a storage device such as a ROM and a RAM. The storage device includes an extraction program for executing the function of the extraction unit 61, a color arrangement program for executing the function of the color arrangement unit 62A, and an image generation program for executing the function of the three-dimensional image generation unit 66. It is remembered. The color arrangement program includes a color determination program for executing the function of the color determination unit 63, an interpolation program for executing the function of the interpolation unit 64, a program for executing the function of the color allocation unit 65, and a matching unit. A matching program for executing the function 67 and a blood flow velocity determining program for executing the function of the flow velocity determining unit 68 are included.
この変形例では、CPUがマッチングプログラムを実行することで、複数の色ボリュームデータの位置合わせを行う。また、CPUが血流速度決定プログラムを実行することで、位置が合わせられた複数の色ボリュームデータの各部における血流速度を、色ボリュームデータ間で比較して、各部における血流速度を決定する。 In this modified example, the CPU executes a matching program to align a plurality of color volume data. In addition, the CPU executes the blood flow velocity determination program to compare the blood flow velocity in each part of the plurality of color volume data in which the positions are matched, and determine the blood flow velocity in each part. .
(マーカの表示)
また、上述した実施形態や変形例において、血流速度が0m/secとなる箇所に、血管狭窄を表すマーカを表示しても良い。例えば、3次元画像生成部66は、3次元画像データを表示制御部7に出力するとともに、その3次元画像データにおいて、0m/secに対応する色が割り当てられている箇所の座標情報を表示制御部7に出力する。表示制御部7は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させ、更に、その座標情報が示す箇所に、血管狭窄を表すマーカを3次元画像に重ねて表示部81に表示させる。マーカの形状は、円状や矩形状であっても良い。このように、血流速度が0m/secとなる箇所にマーカを表示することで、操作者は、血管狭窄が発生している箇所を容易に特定することが可能となる。
(Marker display)
In the above-described embodiment or modification, a marker indicating vascular stenosis may be displayed at a location where the blood flow velocity is 0 m / sec. For example, the three-dimensional image generation unit 66 outputs the three-dimensional image data to the display control unit 7 and controls the display of the coordinate information of the portion to which the color corresponding to 0 m / sec is assigned in the three-dimensional image data. Output to unit 7. The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image based on the three-dimensional image data, and further superimposes a marker indicating vascular stenosis on the three-dimensional image on the display unit 81 at the location indicated by the coordinate information. Display. The shape of the marker may be circular or rectangular. In this way, by displaying the marker at the location where the blood flow velocity is 0 m / sec, the operator can easily identify the location where the vascular stenosis has occurred.
なお、血流速度が0m/secでなくても、血流速度が血管狭窄とみなせる速度未満の箇所にマーカを表示しても良い。例えば、3次元画像生成部66は、3次元画像データを表示制御部7に出力するとともに、その3次元画像データにおいて、所定値未満の血流速度に対応する色が割り当てられている箇所の座標情報を表示制御部7に出力する。この所定値は、血管狭窄の発生の有無を判断するための閾値である。血流速度がこの所定値未満の場合には、その箇所で血管狭窄が発生している可能性がある。表示制御部7は、その3次元画像データに基づく3次元画像を表示部81に表示させ、更に、その座標情報が示す箇所に、血管狭窄を表すマーカを3次元画像に重ねて表示部81に表示させる。これにより、操作者は、血管狭窄のおそれがある箇所を容易に特定することが可能となる。 Even if the blood flow velocity is not 0 m / sec, a marker may be displayed at a location where the blood flow velocity is less than a velocity that can be regarded as vascular stenosis. For example, the three-dimensional image generation unit 66 outputs the three-dimensional image data to the display control unit 7, and in the three-dimensional image data, coordinates of a location to which a color corresponding to a blood flow velocity less than a predetermined value is assigned. Information is output to the display control unit 7. This predetermined value is a threshold value for determining whether or not vascular stenosis has occurred. If the blood flow velocity is less than this predetermined value, there is a possibility that vascular stenosis has occurred at that location. The display control unit 7 causes the display unit 81 to display a three-dimensional image based on the three-dimensional image data, and further superimposes a marker indicating vascular stenosis on the three-dimensional image on the display unit 81 at the location indicated by the coordinate information. Display. As a result, the operator can easily identify a portion where there is a risk of blood vessel stenosis.
1、1A 超音波診断装置
2 超音波プローブ
3 送受信部
4 信号処理部
5 データ記憶部
6、6A 画像処理部
7 表示制御部
8 ユーザインターフェース(UI)
9 制御部
41 Bモード処理部
42 ドプラ処理部
61 抽出部
62、62A 配色部
63 色決定部
64 補間部
65 色割当部
66 3次元画像生成部
67 マッチング部
68 流速決定部
81 表示部
82 操作部
91 観測点設定部
92 角度補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A ultrasonic diagnostic apparatus 2 Ultrasonic probe 3 Transmission / reception part 4 Signal processing part 5 Data storage part 6, 6A Image processing part 7 Display control part 8 User interface (UI)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Control part 41 B mode process part 42 Doppler process part 61 Extraction part 62, 62A Color arrangement part 63 Color determination part 64 Interpolation part 65 Color allocation part 66 Three-dimensional image generation part 67 Matching part 68 Flow velocity determination part 81 Display part 82 Operation part 91 Observation point setting unit 92 Angle correction unit
Claims (12)
前記被検体のボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータを抽出する抽出手段と、
前記抽出された血管の形態を表すボリュームデータに基づいて、前記3次元領域における前記血管に沿って観測点を設定する観測点設定手段と、
前記3次元領域において設定された各観測点が示す位置に超音波を送信してドプラスキャンを実行することで、前記血管の前記観測点が設定された箇所における運動体の流速を取得する流速取得手段と、
前記取得された流速の大きさに応じた色を、前記血管の形態を表すボリュームデータにおける前記観測点が設定された箇所に割り当てることで、各箇所に色が割り当てられた色ボリュームデータを生成する配色手段と、
前記色ボリュームデータに基づく画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 Image acquisition means for transmitting ultrasonic waves to the subject and acquiring volume data of the subject;
Extraction means for extracting volume data representing the morphology of blood vessels from the volume data of the subject;
Observation point setting means for setting an observation point along the blood vessel in the three-dimensional region based on the volume data representing the extracted blood vessel shape;
Flow velocity acquisition for acquiring the flow velocity of a moving body at a location where the observation point of the blood vessel is set by transmitting an ultrasonic wave to a position indicated by each observation point set in the three-dimensional region and executing a Doppler scan Means,
A color volume data in which a color is assigned to each location is generated by assigning a color corresponding to the magnitude of the acquired flow velocity to a location where the observation point is set in the volume data representing the shape of the blood vessel. Color arrangement means;
Display control means for displaying on the display means an image based on the color volume data;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記流速取得手段は、前記特定された観測点に対しては、直交する方向以外の方向から超音波を送信してドプラスキャンを実行することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の超音波診断装置。 The observation point setting means specifies an observation point in which the blood vessel in the three-dimensional region and the ultrasonic wave transmission / reception direction are substantially orthogonal among the set observation points,
The said flow velocity acquisition means transmits an ultrasonic wave from directions other than the orthogonal direction with respect to the specified observation point, The Doppler scan is performed, It is any one of Claim 1-7 characterized by the above-mentioned. An ultrasonic diagnostic apparatus according to 1.
前記配色手段は、前記血管の形態を表すボリュームデータにおける前記観測点が設定された箇所に、それぞれの時間ごとに取得された流速の大きさに応じた色を割り当てることで、前記異なる時間ごとの前記色ボリュームデータを生成することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の超音波診断装置。 The flow velocity acquisition means sets the observation point of the blood vessel by transmitting an ultrasonic wave at different times to the position indicated by the observation point set in the three-dimensional region and executing a Doppler scan. Obtaining the flow velocity of the moving body at a location at each different time,
The color arrangement means assigns a color according to the magnitude of the flow velocity acquired at each time to a place where the observation point is set in the volume data representing the blood vessel form, so that the different color for each different time. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the color volume data is generated.
前記記憶手段に記憶されている複数の色ボリュームデータのパターンマッチングを行うことで、前記複数の色ボリュームデータのそれぞれに表されている前記血管の形態の位置を合わせるマッチング手段と、
前記位置が合わされた複数の色ボリュームデータのそれぞれの同じ箇所において前記流速取得手段によって取得された各運動体の流速に基づいて、その同じ箇所における流速を求める流速決定手段と、
を更に有し、
前記配色手段は、前記血管の形態を表すボリュームデータの各箇所に、前記流速決定手段によって決定された色を割り当てることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の超音波診断装置。 Storage means for storing a plurality of color volume data acquired by transmitting ultrasonic waves from different directions to the subject;
Matching means for matching the position of the blood vessel form represented in each of the plurality of color volume data by performing pattern matching of the plurality of color volume data stored in the storage means;
Based on the flow velocity of each moving body acquired by the flow velocity acquisition means at the same location of each of the plurality of color volume data in which the positions are matched, the flow velocity determination means for obtaining the flow velocity at the same location;
Further comprising
The ultrasonic diagnosis according to any one of claims 1 to 8, wherein the color arrangement unit assigns the color determined by the flow velocity determination unit to each location of the volume data representing the form of the blood vessel. apparatus.
被検体に対して超音波を送信することで取得された前記被検体のボリュームデータを受け付け、前記被検体のボリュームデータから血管の形態を表すボリュームデータを抽出する抽出機能と、
前記3次元空間における血管の各部において取得された運動体の流速を受け付けて、前記各部における流速の大きさに応じた色を、前記血管の形態を表すボリュームデータの各部に割り当てることで、各部に色が割り当てられた色ボリュームデータを生成する配色機能と、
前記色ボリュームデータに基づく画像を表示装置に表示させる表示制御機能と、
を実行させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。 On the computer,
An extraction function for receiving volume data of the subject obtained by transmitting ultrasonic waves to the subject, and extracting volume data representing a blood vessel form from the volume data of the subject;
By accepting the flow velocity of the moving body acquired in each part of the blood vessel in the three-dimensional space and assigning a color corresponding to the magnitude of the flow velocity in each part to each part of the volume data representing the form of the blood vessel, A color arrangement function for generating color volume data to which colors are assigned;
A display control function for causing the display device to display an image based on the color volume data;
An ultrasonic image processing program characterized in that is executed.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013240517A (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Tohoku Univ | Ultrasonic diagnostic apparatus and blood flow estimation program |
| JP2014518126A (en) * | 2011-06-30 | 2014-07-28 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Method and apparatus for automated ultrasonic Doppler angle and flow velocity evaluation |
| JP2019146772A (en) * | 2018-02-27 | 2019-09-05 | 国立大学法人福井大学 | Cardiac beat measurement processing apparatus |
| JP2019181183A (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-24 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Medical diagnostic apparatus, medical image processing apparatus, and image processing program |
| CN112043307A (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-08 | 柯尼卡美能达株式会社 | Ultrasonic diagnostic apparatus, control method thereof, and computer-readable recording medium |
| JP2021145969A (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 株式会社リコー | Information processor, information processing method, program and living body signal measuring system |
-
2007
- 2007-08-08 JP JP2007206228A patent/JP2009039240A/en not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014518126A (en) * | 2011-06-30 | 2014-07-28 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Method and apparatus for automated ultrasonic Doppler angle and flow velocity evaluation |
| US10786223B2 (en) | 2011-06-30 | 2020-09-29 | Koninklijke Philips N.V. | Method and apparatus for automated ultrasonic doppler angle and flow velocity estimation |
| JP2013240517A (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Tohoku Univ | Ultrasonic diagnostic apparatus and blood flow estimation program |
| JP2019146772A (en) * | 2018-02-27 | 2019-09-05 | 国立大学法人福井大学 | Cardiac beat measurement processing apparatus |
| JP7112713B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-08-04 | 国立大学法人福井大学 | Heart rate measurement processor |
| JP2019181183A (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-24 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Medical diagnostic apparatus, medical image processing apparatus, and image processing program |
| JP7282564B2 (en) | 2018-03-30 | 2023-05-29 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Medical diagnostic device, medical image processing device, and image processing program |
| CN112043307A (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-08 | 柯尼卡美能达株式会社 | Ultrasonic diagnostic apparatus, control method thereof, and computer-readable recording medium |
| JP2021145969A (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 株式会社リコー | Information processor, information processing method, program and living body signal measuring system |
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