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JP2013255658A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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JP2013255658A
JP2013255658A JP2012133271A JP2012133271A JP2013255658A JP 2013255658 A JP2013255658 A JP 2013255658A JP 2012133271 A JP2012133271 A JP 2012133271A JP 2012133271 A JP2012133271 A JP 2012133271A JP 2013255658 A JP2013255658 A JP 2013255658A
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JP
Japan
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ultrasonic
subject
camera
mark
body surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012133271A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kentaro Tsuzuki
健太郎 都築
Naohisa Kamiyama
直久 神山
Yasuhiro Ona
康裕 尾名
Koichi Shibamoto
弘一 芝本
Kengo Okada
健吾 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2012133271A priority Critical patent/JP2013255658A/en
Publication of JP2013255658A publication Critical patent/JP2013255658A/en
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Abstract

【課題】超音波画像上の関心領域に対応する被検体の体表上の位置を容易に把握することが可能な超音波診断装置を提供する。
【解決手段】超音波送受信手段は、超音波プローブ11を介して被検体に対して超音波を送受信して、走査面に関するエコー信号を発生する。超音波画像生成手段13は、エコー信号に基づいて超音波画像を生成する。設定手段は、超音波画像上の関心領域を設定する。カメラ16は、被検体の体表及び超音波プローブを撮影する。第1の検出手段は、カメラ画像における被検体の体表の位置を検出する。第2の検出手段は、画像における超音波プローブの位置を検出する。算出手段は、被検体の体表の位置及び超音波プローブの位置に基づいて、設定された関心領域に対応する被検体の体表上の位置を算出する。表示手段は、カメラによって撮影されたカメラ画像上の算出された位置にマークを表示する。
【選択図】図1
An ultrasonic diagnostic apparatus capable of easily grasping a position on a body surface of a subject corresponding to a region of interest on an ultrasonic image is provided.
An ultrasonic transmission / reception unit transmits / receives an ultrasonic wave to / from a subject via an ultrasonic probe and generates an echo signal related to a scanning surface. The ultrasonic image generation unit 13 generates an ultrasonic image based on the echo signal. The setting means sets a region of interest on the ultrasound image. The camera 16 images the body surface of the subject and the ultrasonic probe. The first detection means detects the position of the body surface of the subject in the camera image. The second detection means detects the position of the ultrasonic probe in the image. The calculation means calculates a position on the body surface of the subject corresponding to the set region of interest based on the position of the body surface of the subject and the position of the ultrasonic probe. The display means displays the mark at the calculated position on the camera image taken by the camera.
[Selection] Figure 1

Description

本発明の実施形態は、被検体内部を超音波で走査して臓器の断層像を画像化する超音波診断装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an ultrasound diagnostic apparatus that scans the inside of a subject with ultrasound to form a tomographic image of an organ.

超音波診断装置は生体内情報の画像(超音波画像)を表示する診断装置であり、X線診断装置やX線コンピュータ断層撮影装置等の他の画像診断装置に比べ、安価で被曝がなく、非侵襲性に実時間で観測するための有用な装置として利用されている。超音波診断装置の適用範囲は広く、心臓などの循環器から肝臓、腎臓などの腹部、抹消血管、産婦人科、乳癌の診断などに適用されている。   The ultrasonic diagnostic apparatus is a diagnostic apparatus that displays an image of in vivo information (ultrasonic image), and is inexpensive and free of exposure compared to other diagnostic imaging apparatuses such as an X-ray diagnostic apparatus and an X-ray computed tomography apparatus. It is used as a useful device for non-invasive observation in real time. The application range of the ultrasonic diagnostic apparatus is wide, and it is applied to the diagnosis of circulatory organs such as the heart, abdomen such as the liver and kidney, peripheral blood vessels, obstetrics and gynecology, and breast cancer.

ところで、超音波診断装置において乳腺などの腫瘍を診断した際には、当該腫瘍(関心領域)の位置を記録するため、当該腫瘍の位置を示すマークを被検体の体表にマジック等で書き込む場合がある。超音波診断装置において用いられる超音波プローブ、特にリニアスキャン型プローブの被検体の体表と接する部位にはマーキング用の目印が設けられており、検査者は、超音波画像とプローブ先端の目印との対応を考慮して、所望の位置にマークを書き込むことができる。   By the way, when a tumor such as a mammary gland is diagnosed by an ultrasonic diagnostic apparatus, a mark indicating the position of the tumor is written on the body surface of the subject with a magic or the like in order to record the position of the tumor (region of interest) There is. Markers for marking are provided on a portion of the ultrasonic probe used in the ultrasonic diagnostic apparatus, particularly a linear scan type probe, which is in contact with the body surface of the subject. In consideration of the above, it is possible to write a mark at a desired position.

特開2008−284154号公報JP 2008-284154 A

上記したように超音波画像と超音波プローブの目印とから腫瘍等の位置を推測してマークを書き込む場合、当該マークを書き込む位置(体表上の部位)は超音波プローブの直下にあるため、超音波プローブを一度被検体の体表から離さなければならない。このように超音波プローブを体表から離してしまうと、超音波プローブの目印の位置に正確にマークを書き込むことは困難である。   As described above, when writing a mark by estimating the position of a tumor or the like from the ultrasonic image and the mark of the ultrasonic probe, the position to write the mark (part on the body surface) is directly under the ultrasonic probe, The ultrasonic probe must be separated from the body surface of the subject once. If the ultrasonic probe is separated from the body surface in this way, it is difficult to accurately write a mark at the mark position of the ultrasonic probe.

また、被検体の体表にマークを書き込むためには、超音波スキャン時に使用するエコーゼリーを除去しなければならず、このような作業を行った場合、正確な位置にマークを書き込むことがより困難となる。   Also, in order to write a mark on the body surface of the subject, the echo jelly used at the time of ultrasonic scanning must be removed, and if such work is performed, the mark should be written at an accurate position. It becomes difficult.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、超音波画像上の関心領域に対応する被検体の体表上の位置を容易に把握することが可能な超音波診断装置を提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of easily grasping the position on the body surface of the subject corresponding to the region of interest on the ultrasonic image.

実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブと、超音波送受信手段と、超音波画像生成手段と、設定手段と、カメラと、第1の検出手段と、第2の検出手段と、算出手段と、表示手段とを具備する。   An ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment includes an ultrasonic probe, an ultrasonic transmission / reception unit, an ultrasonic image generation unit, a setting unit, a camera, a first detection unit, a second detection unit, and a calculation. Means and display means.

超音波送受信手段は、前記超音波プローブを介して被検体に対して超音波を送受信して、走査面に関するエコー信号を発生する。   The ultrasonic transmission / reception means transmits / receives ultrasonic waves to / from the subject via the ultrasonic probe and generates an echo signal related to the scanning surface.

超音波画像生成手段は、前記エコー信号に基づいて超音波画像を生成する。   The ultrasonic image generating means generates an ultrasonic image based on the echo signal.

設定手段は、検査者の操作に応じて、前記超音波画像上の関心領域を設定する。   The setting means sets a region of interest on the ultrasonic image according to the operation of the examiner.

カメラは、前記被検体の体表及び前記超音波プローブを撮影する。   The camera images the body surface of the subject and the ultrasonic probe.

第1の検出手段は、前記カメラによって撮影されたカメラ画像における前記被検体の体表の位置を検出する。   The first detection means detects the position of the body surface of the subject in the camera image taken by the camera.

第2の検出手段は、前記カメラによって撮影されたカメラ画像における前記超音波プローブの位置を検出する。   The second detection means detects the position of the ultrasonic probe in the camera image taken by the camera.

算出手段は、前記第1の検出手段によって検出された前記被検体の体表の位置及び前記第2の検出手段によって検出された前記超音波プローブの位置に基づいて、前記指定された関心領域に対応する前記被検体の体表上の位置を算出する。   The calculating means applies the specified region of interest based on the position of the body surface of the subject detected by the first detecting means and the position of the ultrasonic probe detected by the second detecting means. The corresponding position on the body surface of the subject is calculated.

表示手段は、前記カメラによって撮影されたカメラ画像上の前記算出された位置にマークを表示する。   The display means displays a mark at the calculated position on the camera image photographed by the camera.

第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図。1 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment. 図1に示す超音波診断装置における超音波診断処理の処理手順を示すフローチャート。2 is a flowchart showing a processing procedure of ultrasonic diagnostic processing in the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 1. 図1に示す超音波診断装置における画像認識処理の処理手順を示すフローチャート。2 is a flowchart showing a processing procedure of image recognition processing in the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 1. 被検体Pの体表曲面の算出について簡略的に説明するための図。The figure for demonstrating simply about the calculation of the body surface curved surface of the subject. 超音波診断装置におけるROI投影マークの表示について概念的に説明するための図。The figure for demonstrating notionally the display of the ROI projection mark in an ultrasonic diagnosing device. 超音波診断装置におけるROI投影マークの表示について概念的に説明するための図。The figure for demonstrating notionally the display of the ROI projection mark in an ultrasonic diagnosing device. 超音波診断装置におけるROI投影マークの表示について概念的に説明するための図。The figure for demonstrating notionally the display of the ROI projection mark in an ultrasonic diagnosing device. ROI投影マークが表示される際の具体的な表示画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the concrete display screen when a ROI projection mark is displayed. 第2の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the ultrasonic diagnosing device which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して、各実施形態について説明する。   Hereinafter, each embodiment will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す。この超音波診断装置は、超音波プローブ11、超音波送受信部12、超音波画像生成部13、GUI14、ROIマーク設定部15、カメラ16、カメラ画像生成部17、被検体用座標変換部18、超音波プローブ用座標変換部19、3Dプロセッサ20及びROI/カメラ画像合成部21を含む。
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described. FIG. 1 shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. The ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic probe 11, an ultrasonic transmission / reception unit 12, an ultrasonic image generation unit 13, a GUI 14, an ROI mark setting unit 15, a camera 16, a camera image generation unit 17, a subject coordinate conversion unit 18, An ultrasonic probe coordinate conversion unit 19, a 3D processor 20, and an ROI / camera image synthesis unit 21 are included.

超音波プローブ11は、超音波送受信部12からの駆動信号を受けて超音波を発生し、被検体Pからの反射波を電気信号に変換する複数の圧電振動子と、当該圧電振動子に設けられる整合層と、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有している。この超音波プローブ12から被検体Pに超音波が送信されると、当該送信超音波は、体内組織の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ12に受信される。このエコー信号の振幅は、反射することになった不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。   The ultrasonic probe 11 receives a drive signal from the ultrasonic transmission / reception unit 12, generates ultrasonic waves, converts a reflected wave from the subject P into an electric signal, and is provided in the piezoelectric vibrator. And a backing material for preventing propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator to the rear. When ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 12 to the subject P, the transmitted ultrasonic waves are successively reflected by the discontinuous surface of the acoustic impedance of the body tissue and received by the ultrasonic probe 12 as an echo signal. . The amplitude of this echo signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surface that is to be reflected.

なお、被検体Pには、後述するように被検体Pの位置を検出するための印(以下、被検体用ARマークと表記)101が付されている。また、超音波プローブ11には、後述するように超音波プローブ11の位置を検出するための印(以下、超音波プローブ用ARマークと表記)102が付されている。被検体用ARマーク101は、超音波プローブ用ARマーク102とは異なる印である。   Note that the subject P is provided with a mark (hereinafter referred to as a subject AR mark) 101 for detecting the position of the subject P as will be described later. Further, the ultrasonic probe 11 is provided with a mark (hereinafter referred to as an ultrasonic probe AR mark) 102 for detecting the position of the ultrasonic probe 11 as described later. The AR mark 101 for the subject is a mark different from the AR mark 102 for the ultrasonic probe.

超音波送受信部12は、超音波プローブ11を介して被検体Pに対して超音波を送受信して、走査面に関するエコー信号を発生する。   The ultrasonic transmission / reception unit 12 transmits / receives ultrasonic waves to / from the subject P via the ultrasonic probe 11 and generates an echo signal related to the scanning surface.

具体的には、超音波送受信部12は、図示しないパルス発生器、送信遅延部及びパルサ等を有している。パルス発生器は、所定のレート周波数fr Hz(周期;1/fr秒)で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。送信遅延部は、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し、かつ、送信指向性を決定するのに必要な遅延時間を、各チャンネルのレートパルスに与える。パルス発生器は、チャンネル毎にレートパルスに基づくタイミングで超音波プローブ11に駆動パルスを印加する。   Specifically, the ultrasonic transmission / reception unit 12 includes a pulse generator, a transmission delay unit, a pulser, and the like (not shown). The pulse generator repeatedly generates rate pulses for forming transmission ultrasonic waves at a predetermined rate frequency fr Hz (period: 1 / fr second). The transmission delay unit focuses the ultrasonic wave into a beam shape for each channel, and gives a delay time necessary for determining the transmission directivity to the rate pulse of each channel. The pulse generator applies a drive pulse to the ultrasonic probe 11 at a timing based on the rate pulse for each channel.

また、超音波送受信部12は、図示しないプリアンプ、A/D変換器、受信遅延部及び加算器等を有している。プリアンプは、超音波プローブ11を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。受信遅延部は、増幅されたエコー信号に対し受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。   The ultrasonic transmission / reception unit 12 includes a preamplifier, an A / D converter, a reception delay unit, an adder, and the like (not shown). The preamplifier amplifies the echo signal captured via the ultrasonic probe 11 for each channel. The reception delay unit gives a delay time necessary for determining the reception directivity to the amplified echo signal, and thereafter performs an addition process in an adder. By this addition, the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the echo signal is emphasized, and a comprehensive beam for ultrasonic transmission / reception is formed by the reception directivity and the transmission directivity.

超音波画像生成部13は、上記したエコー信号に基づいて超音波画像(超音波断層像)を生成する。具体的には、超音波画像生成部13は、超音波送受信部12からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータを生成する。超音波画像生成部13は、このデータを、所定のルックアップテーブルにより反射波の強度を輝度にて表したBモード画像に変換する。なお、超音波画像生成部13によって生成された超音波画像(Bモード画像)は、図示しないモニタ等に表示される。ここでは、説明の便宜上、Bモードの処理について説明したが、例えばカラードプラモード、Mモード、連続波ドプラ、パルス波ドプラモード等の他のモードの処理を、適宜、組み合わせてもよい。   The ultrasonic image generation unit 13 generates an ultrasonic image (ultrasonic tomographic image) based on the echo signal described above. Specifically, the ultrasonic image generation unit 13 receives an echo signal from the ultrasonic transmission / reception unit 12, performs logarithmic amplification, envelope detection processing, and the like, and generates data in which the signal intensity is expressed by brightness. . The ultrasonic image generation unit 13 converts this data into a B-mode image in which the intensity of the reflected wave is expressed by luminance using a predetermined lookup table. The ultrasonic image (B mode image) generated by the ultrasonic image generation unit 13 is displayed on a monitor (not shown). Here, for convenience of explanation, the processing in the B mode has been described. However, for example, processing in other modes such as color Doppler mode, M mode, continuous wave Doppler, and pulse wave Doppler mode may be appropriately combined.

なお、超音波画像生成部13は、超音波スキャンの走査線信号列を、テレビなどに代表される一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換し、表示画像としての超音波診断画像を生成する。超音波画像生成部13は、画像データを格納する記憶メモリを搭載しており、例えば診断の後に操作者(検査者)が検査中に記録された画像を呼び出すことが可能となっている。   The ultrasonic image generation unit 13 converts the scanning line signal sequence of the ultrasonic scan into a scanning line signal sequence of a general video format represented by a television or the like, and generates an ultrasonic diagnostic image as a display image. To do. The ultrasonic image generation unit 13 is equipped with a storage memory for storing image data. For example, an operator (examiner) can call up an image recorded during an examination after diagnosis.

上記したように超音波画像生成部13によって生成された超音波画像が表示された場合、検査者は、GUI14を介して、当該超音波画像上で関心領域(ROI)を指定する操作を行うことができる。この場合、検査者は、例えばマウスのようなポインティングデバイスを有する入力装置を用いて関心領域を指定する操作を行う。なお、検査者は、関心領域として、例えば腫瘍等の病変部を指定することができる。   When the ultrasound image generated by the ultrasound image generation unit 13 is displayed as described above, the inspector performs an operation of designating a region of interest (ROI) on the ultrasound image via the GUI 14. Can do. In this case, the examiner performs an operation of designating a region of interest using an input device having a pointing device such as a mouse. The examiner can designate a lesioned part such as a tumor as the region of interest.

ROIマーク設定部15は、上記した検査者の操作に応じて、超音波画像上の関心領域を設定する。この場合、ROIマーク設定部15は、超音波画像上において、検査者によって指定された関心領域を包含するようなマーク(以下、ROIマークと表記)を設定する。   The ROI mark setting unit 15 sets a region of interest on the ultrasound image in accordance with the operation of the inspector described above. In this case, the ROI mark setting unit 15 sets a mark (hereinafter referred to as the ROI mark) that includes the region of interest designated by the examiner on the ultrasonic image.

カメラ16は、被検体Pの体表(スキャン部)及び超音波プローブ11を撮影する。カメラ画像生成部17は、カメラ16から出力された信号を処理することによって、当該カメラ16によって撮影された画像(以下、カメラ画像と表記)を生成する。カメラ画像は、例えばモニタ等に表示される。   The camera 16 images the body surface (scanning part) of the subject P and the ultrasonic probe 11. The camera image generation unit 17 processes the signal output from the camera 16 to generate an image photographed by the camera 16 (hereinafter referred to as a camera image). The camera image is displayed on a monitor, for example.

被検体用座標変換部18は、カメラ画像に対する画像認識によって被検体Pの体表の位置を検出する。この場合、被検体用座標変換部18は、カメラ画像中の被検体用ARマーク101を抽出し、当該被検体用ARマーク101により被検体Pの体表の3D座標情報及び当該被検体Pの体表の形状を近似した曲面(以下、被検体Pの体表曲面と表記)を算出する。   The subject coordinate conversion unit 18 detects the position of the body surface of the subject P by image recognition on the camera image. In this case, the subject coordinate conversion unit 18 extracts the AR mark 101 for the subject in the camera image, and the 3D coordinate information of the body surface of the subject P and the subject P's body mark by the AR mark 101 for the subject. A curved surface approximating the shape of the body surface (hereinafter referred to as the body surface curved surface of the subject P) is calculated.

超音波プローブ用座標変換部19は、カメラ画像に対する画像認識によって超音波プローブ11の位置を検出する。この場合、超音波プローブ用座標変換部19は、カメラ画像中の超音波プローブ用ARマーク102を抽出し、当該超音波プローブ用ARマーク102により超音波プローブ11の3D座標情報を算出する。なお、超音波プローブ用座標変換部19によって算出された3D座標情報によれば、超音波プローブ11の位置及び超音波スキャン面の方向等が特定される。   The ultrasonic probe coordinate converter 19 detects the position of the ultrasonic probe 11 by image recognition on the camera image. In this case, the ultrasonic probe coordinate conversion unit 19 extracts the ultrasonic probe AR mark 102 from the camera image, and calculates the 3D coordinate information of the ultrasonic probe 11 from the ultrasonic probe AR mark 102. The 3D coordinate information calculated by the ultrasonic probe coordinate conversion unit 19 identifies the position of the ultrasonic probe 11 and the direction of the ultrasonic scan surface.

3Dプロセッサ20は、ROIマーク設定部15によって設定されたROIマークの情報(超音波画像上における関心領域の位置等)と、被検体用座標変換部18によって算出された被検体Pの体表の3D座標情報及び被検体Pの体表曲面と、超音波プローブ用座標変換部19によって算出された超音波プローブ11の3D座標情報とに基づいて、ROIマーク(関心領域)に対応する被検体Pの体表上の位置を算出する。具体的には、3Dプロセッサ20は、ROIマークの3D座標情報(3D位置)を算出し、当該算出されたROIマークの3D座標情報に基づいて当該ROIマークを被検体Pの体表へ投影したROI投影マークの位置を算出する。   The 3D processor 20 includes information on the ROI mark set by the ROI mark setting unit 15 (such as the position of the region of interest on the ultrasonic image) and the body surface of the subject P calculated by the coordinate conversion unit 18 for the subject. The subject P corresponding to the ROI mark (region of interest) based on the 3D coordinate information, the body surface curved surface of the subject P, and the 3D coordinate information of the ultrasound probe 11 calculated by the ultrasound probe coordinate converter 19. The position on the body surface is calculated. Specifically, the 3D processor 20 calculates 3D coordinate information (3D position) of the ROI mark, and projects the ROI mark onto the body surface of the subject P based on the calculated 3D coordinate information of the ROI mark. The position of the ROI projection mark is calculated.

ROI/カメラ画像合成部21は、3Dプロセッサ20によって算出されたROI投影マークの位置に基づいて、カメラ画像上にROI投影マークを重畳表示する。この場合、ROI投影マークは、カメラ画像上において、上記したようにGUI14を介して検査者によって指定された関心領域と空間的に対応する被検体Pの体表上の位置に表示される。   The ROI / camera image combining unit 21 superimposes and displays the ROI projection mark on the camera image based on the position of the ROI projection mark calculated by the 3D processor 20. In this case, the ROI projection mark is displayed on the camera image at a position on the body surface of the subject P spatially corresponding to the region of interest designated by the examiner via the GUI 14 as described above.

なお、上記した超音波送受信部12、超音波画像生成部13、GUI14及びROIマーク設定部15は、例えば超音波診断装置本体を構成する。一方、上記したカメラ画像生成部17、被検体用座標変換部18、超音波プローブ用座標変換部19、3Dプロセッサ20及びROI/カメラ画像合成部21は、例えば画像認識システムを構成する。   The ultrasonic transmission / reception unit 12, the ultrasonic image generation unit 13, the GUI 14, and the ROI mark setting unit 15 described above constitute, for example, an ultrasonic diagnostic apparatus main body. On the other hand, the camera image generation unit 17, the subject coordinate conversion unit 18, the ultrasonic probe coordinate conversion unit 19, the 3D processor 20, and the ROI / camera image synthesis unit 21 constitute, for example, an image recognition system.

以下、本実施形態に係る超音波診断装置の動作について説明する。本実施形態に係る超音波診断装置においては、超音波診断処理及び画像認識処理が関連して実行される。   Hereinafter, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment will be described. In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, ultrasonic diagnostic processing and image recognition processing are executed in association with each other.

まず、図2のフローチャートを参照して、超音波診断処理の処理手順について説明する。この超音波診断処理は、主に超音波画像上の関心領域を設定するための処理であり、上記した超音波診断装置本体によって実行される。   First, the processing procedure of the ultrasonic diagnostic processing will be described with reference to the flowchart of FIG. This ultrasonic diagnostic process is a process for mainly setting a region of interest on an ultrasonic image, and is executed by the above-described ultrasonic diagnostic apparatus body.

上述したように超音波送受信部12は、超音波プローブ11を介して被検体Pに対して超音波を送受信する(ステップS1)。これにより、超音波送受信部12は、走査面に関するエコー信号を発生する。   As described above, the ultrasonic transmission / reception unit 12 transmits / receives ultrasonic waves to / from the subject P via the ultrasonic probe 11 (step S1). Thereby, the ultrasonic transmission / reception unit 12 generates an echo signal related to the scanning plane.

超音波画像生成部13は、超音波送受信部12から発生されたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する。超音波画像生成部13によって生成された超音波画像は、検査者に対してモニタ等に表示される(ステップS2)。   The ultrasonic image generation unit 13 generates an ultrasonic image based on the echo signal generated from the ultrasonic transmission / reception unit 12. The ultrasonic image generated by the ultrasonic image generation unit 13 is displayed on the monitor or the like for the examiner (step S2).

次に、検査者は、GUI14を介して、超音波画像上の関心領域を指定する操作を行うことができる。この場合、検査者は、例えばポインティングデバイスを用いて、関心領域の位置(境界)を指定する。ROIマーク設定部15は、検査者の操作に応じて、当該検査者によって指定された関心領域を包含するようなROIマークを超音波画像上に設定する(ステップS3)。   Next, the examiner can perform an operation of designating a region of interest on the ultrasonic image via the GUI 14. In this case, the examiner designates the position (boundary) of the region of interest using, for example, a pointing device. The ROI mark setting unit 15 sets an ROI mark on the ultrasound image that includes the region of interest designated by the inspector in accordance with the operation of the inspector (step S3).

なお、ROIマーク設定部15によって設定されたROIマークの情報(ROIマークの位置等)は3Dプロセッサ20に渡され、ここで説明した超音波診断処理と関連して実行される画像認識処理において用いられる。   Note that the ROI mark information (ROI mark position, etc.) set by the ROI mark setting unit 15 is passed to the 3D processor 20 and used in the image recognition process executed in association with the ultrasonic diagnosis process described here. It is done.

次に、図3のフローチャートを参照して、画像認識処理の処理手順について説明する。この画像認識処理は、主にカメラ画像上においてROI投影マークを表示するための処理であり、上記した画像認識システムによって実行される。   Next, the processing procedure of the image recognition process will be described with reference to the flowchart of FIG. This image recognition process is a process for displaying the ROI projection mark mainly on the camera image, and is executed by the above-described image recognition system.

本実施形態において、被検体Pの体表には、被検体Pの体表の位置(及び向き等)を検出可能なように少なくとも3つの被検体用ARマーク101が付されているものとする。同様に、超音波プローブ11には、超音波プローブ11の位置(及びスキャン面の方向等)を検出可能なように少なくとも3つの超音波プローブ用ARマーク102が付されているものとする。また、被検体用ARマーク101及び超音波プローブ用ARマーク102は、異なるマークである。   In the present embodiment, it is assumed that at least three AR marks 101 for the subject are attached to the body surface of the subject P so that the position (and orientation, etc.) of the body surface of the subject P can be detected. . Similarly, it is assumed that the ultrasonic probe 11 is provided with at least three ultrasonic probe AR marks 102 so that the position of the ultrasonic probe 11 (and the direction of the scan surface, etc.) can be detected. The AR mark 101 for the subject and the AR mark 102 for the ultrasonic probe are different marks.

なお、上記した被検体用ARマーク101及び超音波プローブ用ARマーク102は、被検体Pの体表の位置及び超音波プローブ11の位置が検出可能な態様であればよい。具体的には、被検体用ARマーク101及び超音波プローブ用ARマーク102はそれぞれ4つ以上付されていてもよい。また、複数の被検体用ARマーク101がそれぞれ異なるマークであってもよいし、同様に、複数の超音波プローブ用ARマーク102がそれぞれ異なるマークであってもよい。   The subject AR mark 101 and the ultrasonic probe AR mark 102 may be in any form that can detect the position of the body surface of the subject P and the position of the ultrasonic probe 11. Specifically, the subject AR mark 101 and the ultrasonic probe AR mark 102 may each be provided with four or more. The plurality of AR marks 101 for the subject may be different from each other, and similarly, the plurality of AR marks 102 for the ultrasonic probe may be different from each other.

また、カメラ16は、被検体Pの体表(被検体用ARマーク101)及び超音波プローブ11(超音波プローブ用ARマーク102)を含む領域を撮影可能な位置に配置されているものとする。   The camera 16 is disposed at a position where the region including the body surface of the subject P (subject AR mark 101) and the ultrasonic probe 11 (ultrasonic probe AR mark 102) can be photographed. .

まず、カメラ画像生成部17は、カメラ16から出力された信号を処理することによってカメラ画像を表示する(ステップS11)。なお、カメラ画像は、被検体用座標変換部18及び超音波プローブ用座標変換部19に渡される。   First, the camera image generation unit 17 displays a camera image by processing a signal output from the camera 16 (step S11). The camera image is transferred to the object coordinate conversion unit 18 and the ultrasonic probe coordinate conversion unit 19.

被検体用座標変換部18は、カメラ画像生成部17から渡されたカメラ画像中の被検体用ARマーク(位置)101を画像認識により抽出(認識)する(ステップS12)。   The subject coordinate conversion unit 18 extracts (recognizes) the subject AR mark (position) 101 in the camera image delivered from the camera image generation unit 17 by image recognition (step S12).

被検体用座標変換部18は、抽出された被検体用ARマーク101に基づいて、被検体Pの体表(超音波プローブ11によるスキャン部付近)の3D座標情報及び当該被検体Pの体表曲面を算出する(ステップS13)。   The subject coordinate conversion unit 18 determines the 3D coordinate information of the body surface of the subject P (near the scanning portion by the ultrasonic probe 11) and the body surface of the subject P based on the extracted AR mark 101 for the subject. A curved surface is calculated (step S13).

なお、被検体Pの体表曲面の算出においては、図4に示すように、例えば被検体Pの体表の形状をおおまかに仮定して、被検体用ARマーク101から妥当な近時曲面を設定する。例えば乳房を観察している場合は、球や楕円球等の基本モデルを仮定して、被検体Pの体表の形状を被検体用ARマーク101から推定する。   In the calculation of the body surface curved surface of the subject P, as shown in FIG. 4, for example, assuming an approximate shape of the body surface of the subject P, an appropriate recent curved surface is obtained from the AR mark 101 for the subject. Set. For example, when the breast is observed, the shape of the body surface of the subject P is estimated from the subject AR mark 101 assuming a basic model such as a sphere or an elliptical sphere.

再び図3に戻ると、超音波プローブ用座標変換部19は、カメラ画像生成部17から渡されたカメラ画像中の超音波プローブ用ARマーク(位置)102を画像認識により抽出(認識)する(ステップS14)。   Returning to FIG. 3 again, the ultrasonic probe coordinate conversion unit 19 extracts (recognizes) the ultrasonic probe AR mark (position) 102 in the camera image delivered from the camera image generation unit 17 by image recognition ( Step S14).

超音波プローブ用座標変換部19は、抽出された超音波プローブ用ARマーク102に基づいて、超音波プローブ11の3D座標情報(超音波プローブ11の位置及び超音波スキャン面の方向等)を算出する(ステップS15)。   The ultrasonic probe coordinate conversion unit 19 calculates 3D coordinate information (the position of the ultrasonic probe 11 and the direction of the ultrasonic scan surface) of the ultrasonic probe 11 based on the extracted AR mark 102 for the ultrasonic probe. (Step S15).

上記したステップS13において算出された被検体Pの体表の3D座標情報及び当該被検体Pの体表曲面と、ステップS15において算出された超音波プローブ11の3D座標情報は、3Dプロセッサ20に渡される。なお、ここで3Dプロセッサ20に渡される情報は、上記した超音波診断処理においてROIマークが設定されたときの被検体Pの体表の3D座標情報及び当該被検体Pの体表曲面、超音波プローブ11の3D座標情報である。   The 3D coordinate information of the body surface of the subject P calculated in step S13 and the body surface curved surface of the subject P and the 3D coordinate information of the ultrasonic probe 11 calculated in step S15 are passed to the 3D processor 20. It is. Here, the information passed to the 3D processor 20 includes the 3D coordinate information of the body surface of the subject P, the body surface curved surface of the subject P, and the ultrasound when the ROI mark is set in the ultrasound diagnostic processing described above. 3D coordinate information of the probe 11.

3Dプロセッサ20は、例えば上記した超音波診断処理において設定されたROIマークの情報と超音波プローブ11の3D座標情報とに基づいて、当該ROIマークの3D座標情報(3D位置)を算出する(ステップS16)。   The 3D processor 20 calculates 3D coordinate information (3D position) of the ROI mark based on the ROI mark information set in the above-described ultrasonic diagnostic processing and the 3D coordinate information of the ultrasonic probe 11, for example (step). S16).

次に、3Dプロセッサ20は、算出されたROIマークの3D位置と、被検体Pの体表の3D座標情報及び当該被検体Pの体表曲面と、超音波プローブ11の3D座標情報とに基づいて、当該ROIマークを当該被検体Pの体表に投影したROI投影マークの位置を算出する(ステップS17)。ここで算出されるROI投影マークの位置は、例えばROIマークの3D位置からカメラ方向に投影した際の体表上の位置(つまり、検査者によって指定された関心領域に対応する被検体Pの体表上の位置)である。   Next, the 3D processor 20 is based on the calculated 3D position of the ROI mark, the 3D coordinate information of the body surface of the subject P, the body surface curved surface of the subject P, and the 3D coordinate information of the ultrasonic probe 11. Then, the position of the ROI projection mark obtained by projecting the ROI mark onto the body surface of the subject P is calculated (step S17). The position of the ROI projection mark calculated here is, for example, the position on the body surface when projected from the 3D position of the ROI mark in the camera direction (that is, the body of the subject P corresponding to the region of interest specified by the examiner). Position on the table).

ROI/カメラ画像合成部21は、カメラ画像上の3Dプロセッサによって算出されたROI投影マークの位置に当該ROI投影マークを重ね合わせる。これにより、ROI/カメラ画像合成部21は、ROI投影マークをカメラ画像上に表示する(ステップS18)。   The ROI / camera image combining unit 21 superimposes the ROI projection mark on the position of the ROI projection mark calculated by the 3D processor on the camera image. As a result, the ROI / camera image combining unit 21 displays the ROI projection mark on the camera image (step S18).

ここで、図5〜図7を参照して、本実施形態に係る超音波診断装置におけるROI投影マークの表示について概念的に説明する。   Here, the display of the ROI projection mark in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment will be conceptually described with reference to FIGS.

まず、図5に示すように、超音波プローブ11を介して被検体Pに対して超音波を送受信して、走査面に関するエコー信号を発生し、当該エコー信号に基づいて生成された超音波画像が表示される。   First, as shown in FIG. 5, ultrasonic waves are transmitted / received to / from the subject P via the ultrasonic probe 11 to generate an echo signal related to the scanning surface, and an ultrasonic image generated based on the echo signal. Is displayed.

この際、検査者の関心領域を指定する操作に応じて、超音波画像上でROIマーク103が設定される。   At this time, the ROI mark 103 is set on the ultrasonic image in accordance with the operation of designating the region of interest of the examiner.

このようにROIマーク103が設定された際には、上述した画像認識処理によって被検体Pの体表の位置(3D座標情報及び体表曲面)及び超音波プローブ11の位置(3D座標情報)が検出される。   When the ROI mark 103 is set in this way, the position of the body surface (3D coordinate information and body surface curved surface) of the subject P and the position of the ultrasonic probe 11 (3D coordinate information) are determined by the image recognition process described above. Detected.

次に、ROIマーク103の情報(超音波画像上のROIマーク103の位置等)と、被検体Pの体表及び超音波プローブ11の位置関係とに応じて、ROIマーク103の3D位置が算出され、ROI投影マークの位置(ROIマーク103を被検体Pの体表に投影した際の当該体表上の位置)が算出される。この場合、図6に示すように、算出されたROI投影マークの位置に基づいて、カメラ画像上にROI投影マーク104が表示される。   Next, the 3D position of the ROI mark 103 is calculated according to the information of the ROI mark 103 (the position of the ROI mark 103 on the ultrasonic image and the like) and the positional relationship between the body surface of the subject P and the ultrasonic probe 11. Then, the position of the ROI projection mark (the position on the body surface when the ROI mark 103 is projected onto the body surface of the subject P) is calculated. In this case, as shown in FIG. 6, the ROI projection mark 104 is displayed on the camera image based on the calculated position of the ROI projection mark.

カメラ画像上でROI投影マーク104(の位置)に超音波プローブ11が重なる場合には、図7に示すように、当該ROI投影マーク104の全てを表示するのではなく、超音波プローブ11と重ならない部分のみを表示することも可能である。   When the ultrasound probe 11 overlaps the ROI projection mark 104 (position) on the camera image, as shown in FIG. 7, not all of the ROI projection mark 104 is displayed, but overlaps with the ultrasound probe 11. It is also possible to display only the parts that do not become necessary.

なお、図8は、ROI投影マークが表示される際の具体的な表示画面の一例を示す。図8に示す例では、表示画面には、超音波画像201及びカメラ画像202が並べて表示されている。   FIG. 8 shows an example of a specific display screen when the ROI projection mark is displayed. In the example illustrated in FIG. 8, the ultrasonic image 201 and the camera image 202 are displayed side by side on the display screen.

この場合、超音波画像201上では、上記したように検査者の関心領域を指定する操作に応じて、ROIマーク103が設定される。このように超音波画像201上でROIマーク103が設定されると、上記したような画像認識処理により、カメラ画像202上にはROI投影マーク104が表示される。   In this case, on the ultrasonic image 201, the ROI mark 103 is set according to the operation of designating the region of interest of the examiner as described above. When the ROI mark 103 is set on the ultrasonic image 201 in this way, the ROI projection mark 104 is displayed on the camera image 202 by the image recognition process as described above.

検査者は、このような画面を確認することにより、超音波画像201上で腫瘍等を含む関心領域を指定しながら、当該関心領域に対応する被検体Pの体表上の位置(つまり、ROI投影マーク104の位置)を確認することができる。   By checking such a screen, the examiner designates the region of interest including the tumor or the like on the ultrasonic image 201, and the position of the subject P corresponding to the region of interest (that is, the ROI). The position of the projection mark 104 can be confirmed.

上記したように本実施形態においては、超音波プローブ11を介した被検体Pに対する超音波の送受信によって発生したエコー信号に基づいて超音波画像を生成し、検査者の操作に応じて当該超音波画像上の関心領域を設定し、カメラ16によって撮影されたカメラ画像における被検体Pの体表の位置及び超音波プローブ11の位置を検出し、当該被検体Pの体表の位置及び当該超音波プローブ11の位置に基づいて、当該カメラ画像上の関心領域に対応する被検体Pの体表上の位置にマーク(ROI投影マーク)を表示する構成により、検査者は、超音波画像上の関心領域に対応する被検体Pの体表上の位置をカメラ画像上で容易に把握することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, an ultrasonic image is generated based on an echo signal generated by transmission / reception of an ultrasonic wave to / from the subject P via the ultrasonic probe 11, and the ultrasonic wave is generated according to the operation of the examiner. A region of interest on the image is set, the position of the body surface of the subject P and the position of the ultrasound probe 11 in the camera image taken by the camera 16 are detected, and the position of the body surface of the subject P and the ultrasound are detected. Based on the position of the probe 11, the examiner is interested in the ultrasonic image by displaying the mark (ROI projection mark) at the position on the body surface of the subject P corresponding to the region of interest on the camera image. The position on the body surface of the subject P corresponding to the region can be easily grasped on the camera image.

つまり、本実施形態においては、超音波画像上で観測された病変部(腫瘍等)の位置をマジック等で直接被検体Pの体表に書くことなく、カメラ画像上で被検体Pの体表の正確な位置にマーキングすることが可能となるため、例えば超音波プローブ11を被検体Pの体表から離した場合であっても、カメラ画像上のROI投影マークを確認して被検体Pの体表上の正確な位置に実際にマジック等でマーキングすること等が可能となる。   That is, in the present embodiment, the body surface of the subject P on the camera image is not directly written on the body surface of the subject P with a magic or the like, but the position of the lesioned part (tumor etc.) observed on the ultrasound image is written. For example, even when the ultrasonic probe 11 is separated from the body surface of the subject P, the ROI projection mark on the camera image is confirmed to confirm the subject P's position. It is possible to actually mark the exact position on the body surface with a magic or the like.

また、本実施形態においては、カメラ画像上にROI投影マークのみが重畳表示されるものとして説明したが、例えば当該ROI投影マークに加えて、例えば当該ROI投影マークの周辺に術式で実際にメスを入れる箇所などを表すマーク(任意のマーク)等が表示されても構わない。この任意のマークが表示される箇所は、カメラ画像上で、例えば検査者等によって指定されればよい。また、カメラ画像上には、マーク以外の例えば文字情報(メモ等)が表示されても構わない。   Further, in the present embodiment, it has been described that only the ROI projection mark is superimposed and displayed on the camera image. However, in addition to the ROI projection mark, for example, in the vicinity of the ROI projection mark, an actual female method is used. A mark (arbitrary mark) or the like indicating a location where the character is inserted may be displayed. The location where this arbitrary mark is displayed may be designated on the camera image by, for example, an inspector. In addition, for example, character information (such as a memo) other than the mark may be displayed on the camera image.

また、例えばROIマークの位置情報(3D座標情報)と被検体Pの体表の位置情報(3D座標情報)を記憶しておくことで、再度超音波検査をすることなく、被検体Pの体表に付された被検体用ARマーク101を標識として任意の方向から被検体Pを撮影した場合にもROI投影マークを表示することが可能となる。   Further, for example, by storing the position information (3D coordinate information) of the ROI mark and the position information (3D coordinate information) of the body surface of the subject P, the body of the subject P can be obtained without performing an ultrasonic examination again. The ROI projection mark can be displayed even when the subject P is imaged from any direction with the subject AR mark 101 attached to the table as a marker.

更に、本実施形態において、カメラ16が例えば検査者が装着するゴーグル型ディスプレイに固定されるような構成であっても構わない。この場合、超音波画像及びカメラ画像は検査者が装着するゴーグル型ディスプレイに表示される。これにより、検査者は、実際に見ている被検体PとROI投影マークとを重ねて見ることが可能となる。なお、ROI投影マークの位置は、検査者が被検体Pを見る角度に追随して調整される。   Further, in the present embodiment, the camera 16 may be configured to be fixed to a goggle type display worn by an inspector, for example. In this case, the ultrasonic image and the camera image are displayed on a goggle type display worn by the examiner. As a result, the examiner can see the subject P and the ROI projection mark that are actually viewed in an overlapping manner. The position of the ROI projection mark is adjusted following the angle at which the examiner views the subject P.

また、カメラ16が超音波プローブ11に固定され、当該カメラ16の位置に基づいて超音波プローブ11の位置が検出される構成であっても構わない。この場合、被検体Pの体表の絶対的位置は測定できないが、超音波プローブ11との相対位置からカメラ16によって撮影される部位にROI投影マークを表示することができる。   Further, the camera 16 may be fixed to the ultrasonic probe 11 and the position of the ultrasonic probe 11 may be detected based on the position of the camera 16. In this case, although the absolute position of the body surface of the subject P cannot be measured, the ROI projection mark can be displayed on the part imaged by the camera 16 from the relative position to the ultrasonic probe 11.

更に、本実施形態においては、超音波プローブ11に付されている超音波プローブ用ARマーク102によって当該超音波プローブ11の位置が検出されるものとして説明したが、例えば超音波プローブ11に組み込まれた磁気式位置センサによって超音波プローブ11の位置が検出されるような構成とすることも可能である。なお、被検体Pの体表の位置は、上記したように当該被検体Pの体表に付されている被検体用ARマーク101により検出されればよい。   Furthermore, in the present embodiment, it has been described that the position of the ultrasonic probe 11 is detected by the AR mark 102 for the ultrasonic probe attached to the ultrasonic probe 11. However, for example, the ultrasonic probe 11 is incorporated in the ultrasonic probe 11. It is also possible to adopt a configuration in which the position of the ultrasonic probe 11 is detected by a magnetic position sensor. Note that the position of the body surface of the subject P may be detected by the AR mark 101 for the subject attached to the body surface of the subject P as described above.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。図9は、本実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す。なお、前述した図1と同様の部分には同一参照符号を付してその詳しい説明を省略する。ここでは、前述した第1の実施形態と異なる部分について主に述べる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. FIG. 9 shows the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment. The same parts as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Here, the parts different from the first embodiment will be mainly described.

本実施形態においては、超音波プローブ11の動きに応じて自動的に関心領域(病変部)の境界を抽出する点が、前述した第1の実施形態とは異なる。   This embodiment is different from the first embodiment described above in that the boundary of the region of interest (lesion) is automatically extracted according to the movement of the ultrasonic probe 11.

図2に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置は、ROI自動検出部22、3Dプロセッサ23及びROI/カメラ画像合成部24を含む。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment includes an ROI automatic detection unit 22, a 3D processor 23, and an ROI / camera image synthesis unit 24.

ROI自動検出部22は、ROIマーク設定部15によってROIマークが設定された(検査者によって関心領域が指定された)後に、超音波プローブ11の動き(移動)に応じて変化する超音波画像上において当該関心領域の境界を自動的に抽出する。これにより、ROI自動検出部22は、3次元的な関心領域(の輪郭)の情報を検出することができる。   The ROI automatic detection unit 22 is arranged on an ultrasonic image that changes according to the movement (movement) of the ultrasonic probe 11 after the ROI mark is set by the ROI mark setting unit 15 (the region of interest is designated by the examiner). The boundary of the region of interest is automatically extracted. As a result, the ROI automatic detection unit 22 can detect information on the three-dimensional region of interest (its contour).

3Dプロセッサ23は、ROI自動検出部22によって検出された3次元的な関心領域の情報と、超音波プローブ11の3D座標情報とに基づいて、当該3次元的な関心領域の位置を得る。3Dプロセッサは、得られた3次元的な関心領域の位置に基づいて、当該3次元的な関心領域を被検体Pの体表へ投影したROI投影マークの位置(被検体Pの体表上の位置)を算出する。   The 3D processor 23 obtains the position of the three-dimensional region of interest based on the information of the three-dimensional region of interest detected by the ROI automatic detection unit 22 and the 3D coordinate information of the ultrasonic probe 11. Based on the obtained position of the three-dimensional region of interest, the 3D processor projects the position of the ROI projection mark (on the body surface of the subject P) onto the body surface of the subject P. Position).

ROI/カメラ画像合成部24は、3Dプロセッサ23によって算出されたROI投影マークの位置(被検体Pの体表へ投影した3次元的な関心領域の位置)に基づいて、カメラ画像上に3次元的なマーク(ROI投影マーク)を表示する。   The ROI / camera image synthesizing unit 24 performs a three-dimensional display on the camera image based on the position of the ROI projection mark calculated by the 3D processor 23 (the position of the three-dimensional region of interest projected onto the body surface of the subject P). Mark (ROI projection mark) is displayed.

なお、ROI自動検出部22によって3次元的な関心領域の情報が検出され、ROI/カメラ画像合成部24によって3次元的なマークが表示される点以外の動作(処理)については、前述した第1の実施形態と同様であるため、その詳しい説明を省略する。   The operation (processing) other than the point that the ROI automatic detection unit 22 detects the information of the three-dimensional region of interest and the ROI / camera image synthesis unit 24 displays the three-dimensional mark is described above. Since it is the same as that of Embodiment 1, the detailed description is abbreviate | omitted.

上記したように本実施形態においては、超音波プローブ11の動き(移動)に応じて変化する超音波画像上において関心領域の境界を自動的に抽出することによって3次元的な関心領域の情報を検出し、当該3次元的な関心領域に対応する被検体Pの体表上の位置に3次元的なマークを表示する構成により、前述した第1の実施形態と比較して、関心領域に対応するより正確な被検体Pの体表上の位置を把握することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, information on the three-dimensional region of interest is obtained by automatically extracting the boundary of the region of interest on the ultrasonic image that changes according to the movement (movement) of the ultrasonic probe 11. Compared with the first embodiment described above, it corresponds to the region of interest by detecting and displaying a three-dimensional mark at a position on the body surface of the subject P corresponding to the three-dimensional region of interest. It becomes possible to grasp the position of the subject P on the body surface more accurately.

なお、前述した第1の実施形態においては、1つの超音波画像上に設定されたROIマークに基づいて平面的なマーク(ROI投影マーク)が表示されるものとして説明したが、例えば超音波プローブ11の動きに応じて変化する複数の超音波画像上で同様に観察される例えば腫瘍等の病変部を含む関心領域の輪郭をそれぞれ検査者が指定することで、3次元的な関心領域(病変部)の輪郭を検出することも可能である。この場合には、前述した第1の実施形態においても、本実施形態と同様に、3次元的なマークを表示することが可能である。   In the above-described first embodiment, the planar mark (ROI projection mark) is described based on the ROI mark set on one ultrasonic image. However, for example, an ultrasonic probe is used. When the examiner designates the contours of a region of interest including a lesioned part such as a tumor that is similarly observed on a plurality of ultrasonic images that change in accordance with the movement of 11, the three-dimensional region of interest (lesion It is also possible to detect the contour of the part. In this case, also in the first embodiment described above, a three-dimensional mark can be displayed as in the present embodiment.

以上説明した実施形態によれば、超音波画像上の関心領域に対応する被検体の体表上の位置を容易に把握することが可能な超音波診断装置を提供することが可能となる。   According to the embodiment described above, it is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can easily grasp the position on the body surface of the subject corresponding to the region of interest on the ultrasonic image.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

11…超音波プローブ、12…超音波送受信部、13…超音波画像生成部、14…GUI、15…ROIマーク設定部、16…カメラ、17…カメラ画像生成部、18…被検体用座標変換部、19…超音波プローブ用座標変換部、20,23…3Dプロセッサ、21,24…ROI/カメラ画像合成部、22…ROI自動検出部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Ultrasonic probe, 12 ... Ultrasonic transmission / reception part, 13 ... Ultrasound image generation part, 14 ... GUI, 15 ... ROI mark setting part, 16 ... Camera, 17 ... Camera image generation part, 18 ... Coordinate transformation for object , 19 ... Ultrasonic probe coordinate conversion unit, 20, 23 ... 3D processor, 21, 24 ... ROI / camera image synthesis unit, 22 ... ROI automatic detection unit.

Claims (8)

超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体に対して超音波を送受信して、走査面に関するエコー信号を発生する超音波送受信手段と、
前記エコー信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成手段と、
検査者の操作に応じて、前記超音波画像上の関心領域を設定する設定手段と、
前記被検体の体表及び前記超音波プローブを撮影するカメラと、
前記カメラによって撮影されたカメラ画像における前記被検体の体表の位置を検出する第1の検出手段と、
前記カメラによって撮影されたカメラ画像における前記超音波プローブの位置を検出する第2の検出手段と、
前記第1の検出手段によって検出された前記被検体の体表の位置及び前記第2の検出手段によって検出された前記超音波プローブの位置に基づいて、前記設定された関心領域に対応する前記被検体の体表上の位置を算出する第1の算出手段と、
前記カメラによって撮影されたカメラ画像上の前記算出された位置にマークを表示する表示手段と
を具備することを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe;
Ultrasonic transmission / reception means for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from the subject via the ultrasonic probe and generating echo signals related to the scanning plane;
Ultrasonic image generating means for generating an ultrasonic image based on the echo signal;
A setting means for setting a region of interest on the ultrasonic image in accordance with the operation of the examiner;
A camera that images the body surface of the subject and the ultrasound probe;
First detection means for detecting the position of the body surface of the subject in a camera image photographed by the camera;
Second detecting means for detecting a position of the ultrasonic probe in a camera image photographed by the camera;
Based on the position of the body surface of the subject detected by the first detection means and the position of the ultrasonic probe detected by the second detection means, the subject corresponding to the set region of interest is set. First calculating means for calculating a position on the body surface of the specimen;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: display means for displaying a mark at the calculated position on a camera image photographed by the camera.
前記第1の検出手段は、前記カメラによって撮影されたカメラ画像に対する画像認識によって前記被検体の体表の位置を検出し、
前記第2の検出手段は、前記カメラによって撮影されたカメラ画像に対する画像認識によって前記超音波プローブの位置を検出する
ことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
The first detection means detects the position of the body surface of the subject by image recognition with respect to a camera image taken by the camera,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the second detection unit detects a position of the ultrasonic probe by image recognition with respect to a camera image photographed by the camera.
前記被検体の体表には、当該被検体の体表の位置を検出するための印が付されており、
前記第1の検出手段は、前記カメラによって撮影された画像に対する画像認識により前記被検体の体表に付されている印を抽出することによって、前記被検体の体表の位置を検出する
ことを特徴とする請求項2記載の超音波診断装置。
The body surface of the subject has a mark for detecting the position of the body surface of the subject,
The first detection means detects a position of the body surface of the subject by extracting a mark attached to the body surface of the subject by image recognition with respect to an image photographed by the camera. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2.
前記超音波プローブの表面には、当該超音波プローブの位置を検出するための印が付されており、
前記第2の検出手段は、前記カメラによって撮影された画像に対する画像認識により前記超音波プローブに付されている印を抽出することによって、前記超音波プローブの位置を検出する
ことを特徴とする請求項2記載の超音波診断装置。
A mark for detecting the position of the ultrasonic probe is attached to the surface of the ultrasonic probe,
The second detection means detects a position of the ultrasonic probe by extracting a mark attached to the ultrasonic probe by image recognition with respect to an image photographed by the camera. Item 3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to Item 2.
検査者による前記超音波プローブの動きに応じて変化する超音波画像上において前記設定された関心領域の境界を抽出することによって、3次元的な関心領域に対応する前記被検体の体表上の位置を算出する第2の算出手段を更に具備し、
前記表示されるマークは、前記3次元的な関心領域に基づく3次元的なマークを含む
ことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
By extracting a boundary of the set region of interest on an ultrasound image that changes according to the movement of the ultrasound probe by the examiner, the body surface of the subject corresponding to the three-dimensional region of interest is extracted. A second calculating means for calculating the position;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the displayed mark includes a three-dimensional mark based on the three-dimensional region of interest.
前記第2の検出手段は、前記超音波プローブに装着され、当該超音波プローブの位置を検出する位置センサを含むことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the second detection unit includes a position sensor that is attached to the ultrasonic probe and detects a position of the ultrasonic probe. 前記カメラは、前記超音波プローブに固定され、前記被検体の体表を撮影し、
前記第2の検出手段は、前記カメラの位置に基づいて前記超音波プローブの位置を検出する
ことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
The camera is fixed to the ultrasonic probe, images the body surface of the subject,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the second detection unit detects a position of the ultrasonic probe based on a position of the camera.
前記表示手段は、検査者によって装着されるゴーグル型ディスプレイを含み、
前記カメラは、前記ゴーグル型ディスプレイに固定される
ことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
The display means includes a goggle type display worn by an examiner,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the camera is fixed to the goggle type display.
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