超音波診断装置及びその制御プログラム
【課題】超音波画像と参照医用画像とを対比しやすい超音波診断装置を提供する。
【解決手段】参照医用画像のボリュームデータＶＤにおいて、エコー信号の位置と対応する対応領域Ｒｕを特定して、この対応領域Ｒｕの参照医用画像を表示させるとともにリアルタイムの超音波画像を表示させる表示画像制御部と、前記超音波画像における被検体の体表面Ｓの前記表示部における表示位置と前記参照医用画像における被検体の体表面Ｓの前記表示部における表示位置とが同じ位置になるように、参照医用画像のボリュームデータＶＤにおいて特定された対応領域Ｒｕの位置補正を行なう位置補正部と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】参照医用画像のボリュームデータＶＤにおいて、エコー信号の位置と対応する対応領域Ｒｕを特定して、この対応領域Ｒｕの参照医用画像を表示させるとともにリアルタイムの超音波画像を表示させる表示画像制御部と、前記超音波画像における被検体の体表面Ｓの前記表示部における表示位置と前記参照医用画像における被検体の体表面Ｓの前記表示部における表示位置とが同じ位置になるように、参照医用画像のボリュームデータＶＤにおいて特定された対応領域Ｒｕの位置補正を行なう位置補正部と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像及び参照医用画像がともに表示される超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置では、超音波の送信を行なって得られたエコー信号に基づいて超音波画像が作成され、リアルタイムの超音波画像を表示することも可能である。このような超音波診断装置において、例えば特許文献１には、被検体における同一領域、同一表示倍率のリアルタイムの超音波画像とＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像やＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）画像などの参照医用画像とを表示する超音波診断装置が開示されている。この超音波診断装置では、位置センサにより検出される超音波プローブの位置に基づいて、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置で取得されたボリュームデータにおいて、超音波画像の位置と対応する領域が特定され、この対応領域について前記参照医用画像が表示される。従って、超音波プローブを動かしても、参照医用画像もこれに追従するようにして常に超音波画像と同一領域の画像が表示される。これにより、超音波画像と参照医用画像とを容易に対比することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００４−０９８４１４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば穿刺などを行なう際に、力が入って体表面に対して超音波プローブを体表面が凹むほど強く押し付けてしまうことがある。この場合、超音波プローブが下方へ移動するとともに、超音波プローブによって押された被検体の生体組織は、そのまま下方へ移動するか、下方へ移動しつつ歪む。
【０００５】
生体組織が歪まずにそのまま下方へ移動した場合、移動前と移動後とで超音波画像に変化はない。一方、参照医用画像は、前記超音波プローブが移動したことによって、前記ボリュームデータにおける表示領域が移動する。従って、超音波画像と参照医用画像とで被検体において異なる領域が表示される。
【０００６】
また、生体組織が歪みながら下方へ移動した場合、超音波画像として、生体組織が歪んだ画像が表示される。ここで、参照医用画像としては生体組織が歪んでいない画像が表示されるため、超音波画像と参照医用画像とで被検体において異なる領域が表示されるのみならず、異なる画像が表示される。
【０００７】
以上のように、超音波画像と参照医用画像とで被検体において異なる領域が表示され、また異なる画像が表示されると、両画像を対比しずらい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、超音波のエコー信号を取得する超音波プローブの位置を検出するための位置センサと、位置センサの位置検出情報に基づいて、超音波画像の座標系における前記エコー信号の位置を算出する位置算出部と、参照医用画像のボリュームデータにおいて、前記位置算出部で算出された位置と対応する領域を特定して該対応領域の参照医用画像を前記表示部に表示させるとともに、前記エコー信号に基づくリアルタイムの超音波画像を前記表示部に表示させる表示画像制御部と、前記超音波画像の座標系における被検体の体表面の位置と、前記参照医用画像の座標系における被検体の体表面の位置とのずれを検出する位置ずれ検出部と、位置ずれ検出部によって検出された位置ずれ量に基づいて、前記超音波画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置と前記参照医用画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置とが同じ位置になるように、前記ボリュームデータにおいて特定された前記対応領域の位置補正を行なう位置補正部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【０００９】
また、他の観点の発明は、前記一の観点の発明に係る超音波診断装置において、前記超音波画像の歪みを検出する歪み検出部と、歪み検出部で検出された歪み量の分だけ前記参照医用画像を歪ませた歪み画像を作成する歪み画像作成部と、を備え、前記表示画像制御部は、前記位置補正部による位置補正後の前記対応領域について前記歪み画像を表示させることを特徴とする超音波診断装置である。
【発明の効果】
【００１０】
上記観点の発明によれば、超音波プローブが体表面に対して押し付けられて体表面及び超音波プローブが移動し、被検体の体表面の位置が、前記超音波画像の座標系と前記参照医用画像の座標系とで異なる位置になると、前記位置補正部により前記対応領域の位置補正が行なわれる。前記位置補正部は、前記超音波画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置と、前記参照医用画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置とが同じ位置になるように位置補正を行なう。これを受けて、前記表示画像制御部は、前記超音波画像とともに、位置補正された前記対応領域の参照医用画像を表示させる。これにより、被検体の同一領域についての超音波画像と参照医用画像とが表示されるので、超音波画像と参照医用画像とを対比しやすい。
【００１１】
また、他の観点の発明によれば、被検体の生体組織が歪みながら下方へ移動した場合、前記位置補正部による位置補正後の前記対応領域について歪み画像が表示されるので、被検体の同一領域についてともに歪んだ超音波画像と参照医用画像とを表示させることができる。従って、超音波画像と参照医用画像とを対比しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における超音波診断装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第一実施形態の超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。
【図４】超音波画像及び参照医用画像が表示された表示部の一例を示す図である。
【図５】被検体の同一領域についての超音波画像及び参照医用画像が表示された表示部の一例を示す図である。
【図６】被検体の生体組織が超音波プローブによって押されて下方へ移動した場合の超音波画像及び参照医用画像が表示された表示部の一例を示す図である。
【図７】前記超音波画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置と、前記参照医用画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置とがずれた場合の処理を示すフローチャートである。
【図８】ボリュームデータにおいて参照医用画像を表示する領域の位置の補正を説明する図である。
【図９】第二実施形態の超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第二実施形態の作用を示すフローチャートである。
【図１１】被検体の生体組織が超音波プローブによって押されて下方へ移動するとともに歪んだ場合の超音波画像及び参照医用画像が表示された表示部の一例を示す図である。
【図１２】体表面の表示位置が同じ位置であり、なおかつともに歪んだ超音波画像及び歪み画像が表示された表示部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図８に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）９を備える。
【００１４】
前記超音波プローブ２は、アレイ状に配置された複数の超音波振動子（図示省略）を有して構成され、この超音波振動子によって被検体に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。
【００１５】
前記超音波プローブ２には、例えばホール素子で構成される前記磁気センサ１０が設けられている。この磁気センサ１０により、例えば磁気発生コイルで構成される磁気発生部１１から発生する磁気が検出されるようになっている。前記磁気センサ１０における検出信号は、前記表示制御部５へ入力されるようになっている。前記磁気センサ１０における検出信号は、図示しないケーブルを介して前記表示制御部５へ入力されてもよいし、無線で前記表示制御部５へ入力されてもよい。前記磁気発生部１１及び前記磁気センサ１０は、後述のように前記超音波プローブ２の位置及び傾きを検出するためのものであり、本発明における位置センサの実施の形態の一例である。
【００１６】
前記送受信部３は、前記超音波プローブ２から所定の走査条件で超音波を送信するための電気信号を、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２に供給する。また、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、Ａ／Ｄ変換、整相加算処理等の信号処理を行ない、信号処理後のエコーデータを前記エコーデータ処理部４へ出力する。
【００１７】
前記エコーデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに対し、超音波画像を作成するための処理を行なう。例えば、前記エコーデータ処理部４は、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行ってＢモードデータを作成する。
【００１８】
前記表示制御部５は、図２に示すように、位置算出部５１、メモリ５２、超音波画像データ作成部５３、表示画像制御部５４、位置ずれ検出部５５、位置補正部５６を有する。前記位置算出部５１は、前記磁気センサ１０からの磁気検出信号に基づいて、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間の座標系における前記超音波プローブ２の位置及び傾きの情報（以下、「プローブ位置情報」と云う）を算出する。さらに、前記位置算出部５１は、前記プローブ位置情報に基づいてエコー信号の前記三次元空間の座標系における位置情報を算出する（位置算出機能）。前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間の座標系を、超音波画像ＵＧの座標系と云うものとする。前記位置算出部５１は、本発明における位置算出部の実施の形態の一例である。また、前記位置算出機能は、本発明における位置算出機能の実施の形態の一例である。
【００１９】
前記メモリ５２は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成される。このメモリ５２には、例えば前記エコーデータ処理部４から出力されて、後述するように前記超音波画像データ作成部５３において超音波画像データに変換される前のデータなどが記憶される。前記超音波画像データに変換される前のデータを、ローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）と云うものとする。ローデータは、前記ＨＤＤ９に記憶されるようになっていてもよい。
【００２０】
前記超音波画像データ作成部５３は、前記エコーデータ処理部４から入力されたデータを、スキャンコンバータ（Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって走査変換して超音波画像データを作成する。
【００２１】
前記表示画像制御部５４は、リアルタイムの超音波画像ＵＧを前記表示部６に表示させるとともに、前記位置算出部５１で算出されたエコー信号の位置に対応する参照医用画像ＭＧを表示させる（表示画像制御機能）。前記表示画像制御部５４は、本発明における表示画像制御部の実施の形態の一例である。また、前記表示画像制御機能は、本発明における表示画像制御機能の実施の形態の一例である。
【００２２】
前記参照医用画像ＭＧは、リアルタイムの超音波画像ＵＧ以外の医用画像である。具体的には、前記参照医用画像ＭＧは、前記超音波診断装置１以外の医用画像装置（図示省略）で予め取得された医用画像、すなわち例えばＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などで予め取得されたＸ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像であってもよい。また、前記参照医用画像ＭＧは、予め取得された超音波画像であってもよい。超音波画像は、前記超音波診断装置１において取得されたものであってもよいし、図示しない他の超音波診断装置において取得されたものであってもよい。
【００２３】
前記位置ずれ検出部５５は、前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面の位置と、前記参照医用画像ＭＧの座標系における被検体の体表面の位置とのずれを検出する（位置ずれ検出機能）。前記位置ずれ検出部５５による位置ずれの検出が行なわれる前記超音波画像ＵＧの座標系及び前記参照医用画像ＭＧの座標系は、位置合わせ済み、すなわち互いの対応座標が特定された状態であるものとする。詳細は後述する。前記位置ずれ検出部５５は、本発明における位置ずれ検出部の実施の形態の一例である。また、位置ずれ検出機能は、本発明における位置ずれ検出機能の実施の形態の一例である。
【００２４】
前記位置補正部５６は、前記位置ずれ検出部５５により位置ずれが検出された場合に、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面の前記表示部６における表示位置と、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面の前記表示部６における表示位置とが同じ位置になるように位置補正を行なう（位置補正機能）。詳細は後述する。前記位置補正部５６は、本発明における位置補正部の実施の形態の一例である。また、前記位置補正機能は、本発明における位置補正機能の実施の形態の一例である。
【００２５】
前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記操作部７は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。
【００２６】
前記制御部８は、特に図示しないがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有して構成される。この制御部８は、前記ＨＤＤ９に記憶された制御プログラムを読み出し、前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。
【００２７】
前記ＨＤＤ９には、前記制御プログラムの他、予め取得された前記参照医用画像ＭＧのデータが記憶される。この参照医用画像ＭＧのデータは被検体における三次元領域についてのボリュームデータである。前記参照医用画像ＭＧのデータは、前記メモリ５２に記憶されてもよい。前記参照医用画像ＭＧのデータは、参照医用画像ＭＧの座標系における位置情報とともに前記ＨＤＤ９に記憶される。ちなみに、参照医用画像ＭＧが超音波画像である場合、超音波プローブの位置を検出して取得された位置情報が記憶される。
【００２８】
さて、本例の超音波診断装置１の作用について図３のフローチャートに基づいて説明する。先ず、図３のステップＳ１では、予め取得された前記参照医用画像のデータを前記ＨＤＤ９や前記メモリ５２に記憶する。
【００２９】
次に、ステップＳ２では、前記超音波プローブ２を被検体の体表面に当接させて超音波の送受信を開始する。そして、前記表示制御部５は、エコー信号に基づいて作成された超音波画像ＵＧを前記表示部６に表示させる。超音波画像ＵＧは例えばＢモード画像である。また、前記表示制御部５は前記ＨＤＤ９又は前記メモリ５２に記憶された参照医用画像のボリュームデータに基づいて参照医用画像ＭＧを表示させる。前記表示制御部５は、図４に示すように、前記超音波画像ＵＧ及び前記参照医用画像ＭＧを前記表示部６に並べて表示させる。ちなみに、図４において符号Ｓは被検体の体表面を示している。
【００３０】
次に、ステップＳ３では、前記超音波画像ＵＧの座標系と前記参照医用画像ＭＧの座標系との位置合わせ処理を行なう。具体的には、操作者は前記表示部６に表示された前記超音波画像ＵＧと前記参照医用画像ＭＧとを見比べながら、いずれか一方又は両方の画像の断面を移動させ、同一断面の超音波画像ＵＧと参照医用画像ＭＧとを表示させる。前記超音波画像ＵＧの断面の移動は、前記超音波プローブ２の位置を変えることによって行なう。また、前記参照医用画像ＭＧの断面の移動は、前記操作部７を操作して断面を変更する指示を入力することにより行なう。
【００３１】
同一断面か否かは、例えば操作者が特徴的な部位を参照するなどして判断する。ちなみに、前記超音波プローブ２による超音波の走査面は前記参照医用画像ＭＧのスライス面と平行であるものとする。
【００３２】
操作者は、同一断面についての超音波画像ＵＧ及び参照医用画像ＭＧが表示されると、前記操作部７のトラックボール等を用いて、前記超音波画像ＵＧの任意の点を指定する。また、操作者は前記超音波画像ＵＧにおいて指定された点と同一位置と思われる点を前記参照医用画像ＭＧにおいても指定する。操作者は、このような点の指定を複数点について行なう。
【００３３】
ここで、前記参照医用画像ＭＧのデータは位置情報を有している。従って、上述のように前記超音波画像ＵＧと前記参照医用画像ＭＧとで同一位置と思われる点を指定すると、これら超音波画像ＵＧの座標系と参照医用画像ＭＧの座標系との対応位置が特定される。そして、前記超音波画像ＵＧの座標系と参照医用画像ＭＧの座標系との対応点が複数点特定されることで、前記超音波画像ＵＧの座標系と前記参照医用画像ＭＧの座標系との座標変換が可能になる。以上により位置合わせ処理が完了する。
【００３４】
前記ステップＳ３における位置合わせ処理が完了すると、ステップＳ４では、前記表示画像制御部５４は、リアルタイムの超音波画像ＵＧとともに、前記位置算出部５１で算出されたエコー信号の位置に対応する参照医用画像ＭＧを表示させる。これにより、被検体における同一領域の超音波画像ＵＧ及び参照医用画像ＭＧが表示される。
【００３５】
具体的には、前記表示画像制御部５４は、前記位置算出部５１で算出されたエコー信号の位置情報を、前記参照医用画像ＭＧの座標系の位置情報に座標変換して、前記参照医用画像ＭＧのボリュームデータＶＤにおいて前記エコー信号の位置と対応する領域を特定する。次に、前記表示画像制御部５４は、この対応領域を含むデータに基づく参照医用画像ＭＧを、図５に示すようにリアルタイムの超音波画像ＵＧとともに同一の表示倍率で表示させる。図５において、前記参照医用画像ＭＧ上に表示された一点鎖線の輪郭線Ｏｌは、前記参照医用画像ＭＧにおいて超音波画像ＵＧと対応する領域であり、前記参照医用画像ＭＧにおける前記輪郭線Ｏｌ内の画像及び前記超音波画像ＵＧは、被検体において同一領域の画像になっている。前記輪郭線Ｏｌは、前記位置算出部５１で算出された超音波画像ＵＧの座標系におけるエコーデータの位置を、参照医用画像ＭＧの座標系に座標変換して特定される。
【００３６】
本例では、前記参照医用画像ＭＧは、前記輪郭線Ｏｌよりも広い範囲について表示され、超音波画像ＵＧの対応領域よりも広い範囲の参照医用画像ＭＧが表示されている。
【００３７】
ちなみに、図５において符号Ｉは、例えば腫瘤や血管などの像であるものとする。
【００３８】
被検体における同一領域の超音波画像ＵＧ及び参照医用画像ＭＧが表示された場合において、例えば前記超音波プローブ２を体表面に対して強く押し付けるなどして体表面が凹み、前記超音波プローブ２が下方へΔｘ移動すると、エコー信号の位置も下方へΔｘ移動する。ここでは、被検体の生体組織は歪まずにそのまま下方へΔｘ移動しているものとする。
【００３９】
エコーデータの位置が下方へΔｘ移動すると、前記参照医用画像ＭＧのボリュームデータＶＤにおけるエコー信号の対応領域も下方へΔｘ移動する。従って、前記表示画像制御部５４は、前記参照医用画像ＭＧの座標系において下方へΔｘ移動した位置の参照医用画像ＭＧを表示させる。これにより、図６に示すように、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置と、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置とがずれる。具体的には、前記表示部６において、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓが前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓよりも上方に表示される。この場合、前記参照医用画像ＭＧにおける前記輪郭線Ｏｌ内の画像及び前記超音波画像ＵＧは、被検体において異なる領域の画像になっている。この場合の処理について、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００４０】
先ず、ステップＳ４１では、前記位置ずれ検出部５５が、前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置と、前記参照医用画像ＭＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置とのずれを検出する。具体的には、前記位置ずれ検出部５５は、前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置を前記参照医用画像ＭＧの座標系に座標変換して、前記超音波画像ＵＧの座標系における体表面Ｓの位置と前記参照医用画像ＭＧの座標系における体表面Ｓの位置を比較し、位置ずれの検出を行なう。
【００４１】
前記超音波画像ＵＧの座標系における体表面Ｓの位置は、前記超音波プローブ２の送受信面の位置であり、予め特定されて前記ＨＤＤ９に記憶されている。また、前記参照医用画像ＭＧの座標系における体表面Ｓの位置は、例えば前記参照医用画像ＭＧの輝度情報から特定される。
【００４２】
前記位置ずれ検出部５５は、前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置と、前記参照医用画像ＭＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置との位置ずれを検出した場合、検出された位置ずれ量の情報を含む位置ずれ検出の信号を前記位置補正部５６へ出力する。前記超音波プローブ２が下方へΔｘ移動した場合、前記位置ずれ量はΔｘである。
【００４３】
次に、ステップＳ４２では、前記位置補正部５６は、前記位置ずれ検出部５５で検出された位置ずれ量に基づいて、前記参照医用画像ＭＧのボリュームデータＶＤにおける前記参照医用画像ＭＧの表示領域の位置補正と、前記ボリュームデータＶＤにおいて特定されたエコー信号の対応領域の位置補正を行なう。前記位置補正部５６は、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置と、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置とが同じ位置になるように位置補正を行なう。
【００４４】
具体的に図８に基づいて説明する。図８において、符号Ｒｕは、前記位置算出部５１で算出されたエコー信号の位置に対応する対応領域、すなわち前記位置算出部５１で算出された超音波画像ＵＧの座標系におけるエコー信号の位置を、参照医用画像ＭＧの座標系に座標変換して特定された領域である。この対応領域Ｒｕは、参照医用画像ＭＧのボリュームデータＶＤの断面Ｄにおける領域である。前記対応領域Ｒｕは、前記輪郭線Ｏｌで囲まれた位置と一致する。また、符号Ｒｍは、前記表示部６に表示される参照医用画像の表示領域である。この表示領域Ｒｍは、前記対応領域Ｒｕに対して所定の位置に設定される。これにより、前記対応領域Ｒｕに対する前記表示領域Ｒｍの位置関係が決まる。
【００４５】
また、符号Ｒｕ′は、前記断面Ｄにおいて前記対応領域Ｒｕを上方へΔｘ移動させた領域、符号Ｒｍ′は、前記断面Ｄにおいて前記表示領域Ｒｍを上方へΔｘ移動させた領域である。
【００４６】
前記位置補正部５６は、前記ボリュームデータＶＤのうち前記参照医用画像ＭＧを表示する領域を、前記表示領域Ｒｍから前記表示領域Ｒｍ′へ移動させるとともに、エコー信号の対応領域を前記対応領域Ｒｕから対応領域Ｒｕ′へ移動させる。移動量は、前記位置ずれ検出部５５で検出されたΔｘである。前記位置補正部５６は、前記対応領域Ｒｕ′に対する前記表示領域Ｒｍ′の位置関係と、前記対応領域Ｒｕに対する前記表示領域Ｒｍの位置関係とが同一の状態で、前記位置補正を行なう。これにより、前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面の位置を前記参照医用画像ＭＧの座標系に座標変換した位置と、前記参照医用画像ＭＧの座標系における被検体の体表面の位置とが一致する。
【００４７】
このようにして前記表示領域Ｒｍ及び前記対応領域Ｒｕの位置補正が行なわれると、前記表示画像制御部５４は、位置補正後の前記対応領域Ｒｕ′を含む表示領域Ｒｍ′の参照医用画像ＭＧを表示させる。これにより、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの表示位置と前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの表示位置とが同じ位置になり、図５の状態に戻る。
【００４８】
以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、図６に示すように、前記超音波画像ＵＧと前記輪郭線Ｏｌ内の参照医用画像とが、被検体の異なる領域の画像になっても、前記位置補正部５６の作用により、前記超音波画像ＵＧと前記参照医用画像ＭＧとで前記表示部６における体表面Ｓの表示位置が同じ位置になる。従って、被検体の同一領域についての超音波画像と参照医用画像とが表示されるので、前記超音波画像ＵＧと前記参照医用画像ＭＧとを対比しやすい。
【００４９】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。ただし、第一実施形態と同一事項については説明を省略する。
【００５０】
本例において、前記表示制御部５は、図９に示すように、位置算出部５１、メモリ５２、超音波画像データ作成部５３、表示画像制御部５４、位置ずれ検出部５５、位置補正部５６の他、歪み検出部５７及び歪み画像作成部５８を有する。前記歪み検出部５７は、本発明における歪み検出部の実施の形態の一例である。また、前記歪み画像作成部５８は、本発明における歪み画像作成部の実施の形態の一例である。
【００５１】
本例の作用について説明する。本例では、上述のステップＳ４において、被検体の同一領域についてリアルタイムの超音波画像ＵＧ及び参照医用画像ＭＧが表示されている時に、被検体の生体組織が前記超音波プローブ２によって押されて下方へ移動するとともに歪んだ場合の処理について図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【００５２】
被検体の生体組織が前記超音波プローブ２によって押されて下方へ移動するとともに歪むと、図１１に示すように前記超音波画像ＵＧは歪んだ画像になる（前記像Ｉが歪んでいる）。一方、前記参照医用画像ＭＧは歪んでいない。また、図６と同様に、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置と、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置とがずれる。この場合、図１０のステップＳ４１′では、前記ステップＳ４１と同様に、前記位置ずれ検出部５５が前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置と、前記参照医用画像ＭＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置とのずれを検出する。また、前記歪み検出部５７が前記超音波画像ＵＧの歪みを検出する。
【００５３】
前記歪み検出部５７は、例えば前記超音波画像ＵＧにおける複数点の移動を、時間的に異なる二つのフレームの超音波画像データに基づいて検出して、歪み量を算出する。或いは、前記歪み検出部５７は、時間的に異なる二つのフレームに属する同一音線上のローデータ（例えば前記送受信部３から出力されたデータ）に基づいて歪み量を算出してもよい（例えば、特開２００８−１２６０７９号公報参照）。
【００５４】
前記位置ずれ検出部５５は、前記ステップＳ４１と同様に、検出された位置ずれ量の情報を含む位置ずれ検出の信号を前記位置補正部５６へ出力する。また、前記歪み検出部５７は、検出された歪み量の情報を含む歪み検出の信号を前記歪み画像作成部５８へ出力する。
【００５５】
次に、ステップＳ４２′では、前記位置補正部５６が、前記ステップＳ４１と同様に、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置と、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置とが同じ位置になるように位置補正を行なう。また、前記歪み画像作成部５８は、前記歪み検出部５７で検出された歪み量の分だけ前記参照医用画像を歪ませた歪み画像ＭＧ′のデータを作成する。前記歪み画像作成部５８は、前記位置補正部５６による位置補正後の前記対応領域Ｒｕ′を含む前記表示領域Ｒｍ′について前記歪み画像ＭＧ′のデータを作成する。
【００５６】
前記位置補正部５６による位置補正が行なわれ、前記歪み画像作成部５８によって歪み画像ＭＧ′のデータが作成されると、このデータに基づいて、前記表示画像制御部５４は、位置補正後の前記対応領域Ｒｕ′を含む前記表示領域Ｒｍ′における前記歪み画像ＭＧ′を表示させる。これにより、図１２に示すように、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの表示位置と前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの表示位置とが同じ位置になり、なおかつともに歪んだ超音波画像ＵＧ及び歪み画像ＭＧ′が表示される。従って、被検体の同一領域についてともに歪んだ超音波画像ＵＧと前記歪み画像ＭＧ′とを表示させることができるので、前記超音波画像ＵＧと歪み画像ＭＧ′とを対比しやすい。
【００５７】
以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 超音波診断装置
１０ 磁気センサ（位置センサ）
１１ 磁気発生部（位置センサ）
５１ 位置算出部
５４ 表示画像制御部
５５ 位置ずれ検出部
５６ 位置補正部
５７ 歪み検出部
５８ 歪み画像作成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像及び参照医用画像がともに表示される超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置では、超音波の送信を行なって得られたエコー信号に基づいて超音波画像が作成され、リアルタイムの超音波画像を表示することも可能である。このような超音波診断装置において、例えば特許文献１には、被検体における同一領域、同一表示倍率のリアルタイムの超音波画像とＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像やＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）画像などの参照医用画像とを表示する超音波診断装置が開示されている。この超音波診断装置では、位置センサにより検出される超音波プローブの位置に基づいて、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置で取得されたボリュームデータにおいて、超音波画像の位置と対応する領域が特定され、この対応領域について前記参照医用画像が表示される。従って、超音波プローブを動かしても、参照医用画像もこれに追従するようにして常に超音波画像と同一領域の画像が表示される。これにより、超音波画像と参照医用画像とを容易に対比することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００４−０９８４１４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば穿刺などを行なう際に、力が入って体表面に対して超音波プローブを体表面が凹むほど強く押し付けてしまうことがある。この場合、超音波プローブが下方へ移動するとともに、超音波プローブによって押された被検体の生体組織は、そのまま下方へ移動するか、下方へ移動しつつ歪む。
【０００５】
生体組織が歪まずにそのまま下方へ移動した場合、移動前と移動後とで超音波画像に変化はない。一方、参照医用画像は、前記超音波プローブが移動したことによって、前記ボリュームデータにおける表示領域が移動する。従って、超音波画像と参照医用画像とで被検体において異なる領域が表示される。
【０００６】
また、生体組織が歪みながら下方へ移動した場合、超音波画像として、生体組織が歪んだ画像が表示される。ここで、参照医用画像としては生体組織が歪んでいない画像が表示されるため、超音波画像と参照医用画像とで被検体において異なる領域が表示されるのみならず、異なる画像が表示される。
【０００７】
以上のように、超音波画像と参照医用画像とで被検体において異なる領域が表示され、また異なる画像が表示されると、両画像を対比しずらい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、超音波のエコー信号を取得する超音波プローブの位置を検出するための位置センサと、位置センサの位置検出情報に基づいて、超音波画像の座標系における前記エコー信号の位置を算出する位置算出部と、参照医用画像のボリュームデータにおいて、前記位置算出部で算出された位置と対応する領域を特定して該対応領域の参照医用画像を前記表示部に表示させるとともに、前記エコー信号に基づくリアルタイムの超音波画像を前記表示部に表示させる表示画像制御部と、前記超音波画像の座標系における被検体の体表面の位置と、前記参照医用画像の座標系における被検体の体表面の位置とのずれを検出する位置ずれ検出部と、位置ずれ検出部によって検出された位置ずれ量に基づいて、前記超音波画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置と前記参照医用画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置とが同じ位置になるように、前記ボリュームデータにおいて特定された前記対応領域の位置補正を行なう位置補正部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【０００９】
また、他の観点の発明は、前記一の観点の発明に係る超音波診断装置において、前記超音波画像の歪みを検出する歪み検出部と、歪み検出部で検出された歪み量の分だけ前記参照医用画像を歪ませた歪み画像を作成する歪み画像作成部と、を備え、前記表示画像制御部は、前記位置補正部による位置補正後の前記対応領域について前記歪み画像を表示させることを特徴とする超音波診断装置である。
【発明の効果】
【００１０】
上記観点の発明によれば、超音波プローブが体表面に対して押し付けられて体表面及び超音波プローブが移動し、被検体の体表面の位置が、前記超音波画像の座標系と前記参照医用画像の座標系とで異なる位置になると、前記位置補正部により前記対応領域の位置補正が行なわれる。前記位置補正部は、前記超音波画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置と、前記参照医用画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置とが同じ位置になるように位置補正を行なう。これを受けて、前記表示画像制御部は、前記超音波画像とともに、位置補正された前記対応領域の参照医用画像を表示させる。これにより、被検体の同一領域についての超音波画像と参照医用画像とが表示されるので、超音波画像と参照医用画像とを対比しやすい。
【００１１】
また、他の観点の発明によれば、被検体の生体組織が歪みながら下方へ移動した場合、前記位置補正部による位置補正後の前記対応領域について歪み画像が表示されるので、被検体の同一領域についてともに歪んだ超音波画像と参照医用画像とを表示させることができる。従って、超音波画像と参照医用画像とを対比しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における超音波診断装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第一実施形態の超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。
【図４】超音波画像及び参照医用画像が表示された表示部の一例を示す図である。
【図５】被検体の同一領域についての超音波画像及び参照医用画像が表示された表示部の一例を示す図である。
【図６】被検体の生体組織が超音波プローブによって押されて下方へ移動した場合の超音波画像及び参照医用画像が表示された表示部の一例を示す図である。
【図７】前記超音波画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置と、前記参照医用画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置とがずれた場合の処理を示すフローチャートである。
【図８】ボリュームデータにおいて参照医用画像を表示する領域の位置の補正を説明する図である。
【図９】第二実施形態の超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第二実施形態の作用を示すフローチャートである。
【図１１】被検体の生体組織が超音波プローブによって押されて下方へ移動するとともに歪んだ場合の超音波画像及び参照医用画像が表示された表示部の一例を示す図である。
【図１２】体表面の表示位置が同じ位置であり、なおかつともに歪んだ超音波画像及び歪み画像が表示された表示部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図８に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）９を備える。
【００１４】
前記超音波プローブ２は、アレイ状に配置された複数の超音波振動子（図示省略）を有して構成され、この超音波振動子によって被検体に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。
【００１５】
前記超音波プローブ２には、例えばホール素子で構成される前記磁気センサ１０が設けられている。この磁気センサ１０により、例えば磁気発生コイルで構成される磁気発生部１１から発生する磁気が検出されるようになっている。前記磁気センサ１０における検出信号は、前記表示制御部５へ入力されるようになっている。前記磁気センサ１０における検出信号は、図示しないケーブルを介して前記表示制御部５へ入力されてもよいし、無線で前記表示制御部５へ入力されてもよい。前記磁気発生部１１及び前記磁気センサ１０は、後述のように前記超音波プローブ２の位置及び傾きを検出するためのものであり、本発明における位置センサの実施の形態の一例である。
【００１６】
前記送受信部３は、前記超音波プローブ２から所定の走査条件で超音波を送信するための電気信号を、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２に供給する。また、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、Ａ／Ｄ変換、整相加算処理等の信号処理を行ない、信号処理後のエコーデータを前記エコーデータ処理部４へ出力する。
【００１７】
前記エコーデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに対し、超音波画像を作成するための処理を行なう。例えば、前記エコーデータ処理部４は、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行ってＢモードデータを作成する。
【００１８】
前記表示制御部５は、図２に示すように、位置算出部５１、メモリ５２、超音波画像データ作成部５３、表示画像制御部５４、位置ずれ検出部５５、位置補正部５６を有する。前記位置算出部５１は、前記磁気センサ１０からの磁気検出信号に基づいて、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間の座標系における前記超音波プローブ２の位置及び傾きの情報（以下、「プローブ位置情報」と云う）を算出する。さらに、前記位置算出部５１は、前記プローブ位置情報に基づいてエコー信号の前記三次元空間の座標系における位置情報を算出する（位置算出機能）。前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間の座標系を、超音波画像ＵＧの座標系と云うものとする。前記位置算出部５１は、本発明における位置算出部の実施の形態の一例である。また、前記位置算出機能は、本発明における位置算出機能の実施の形態の一例である。
【００１９】
前記メモリ５２は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成される。このメモリ５２には、例えば前記エコーデータ処理部４から出力されて、後述するように前記超音波画像データ作成部５３において超音波画像データに変換される前のデータなどが記憶される。前記超音波画像データに変換される前のデータを、ローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）と云うものとする。ローデータは、前記ＨＤＤ９に記憶されるようになっていてもよい。
【００２０】
前記超音波画像データ作成部５３は、前記エコーデータ処理部４から入力されたデータを、スキャンコンバータ（Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって走査変換して超音波画像データを作成する。
【００２１】
前記表示画像制御部５４は、リアルタイムの超音波画像ＵＧを前記表示部６に表示させるとともに、前記位置算出部５１で算出されたエコー信号の位置に対応する参照医用画像ＭＧを表示させる（表示画像制御機能）。前記表示画像制御部５４は、本発明における表示画像制御部の実施の形態の一例である。また、前記表示画像制御機能は、本発明における表示画像制御機能の実施の形態の一例である。
【００２２】
前記参照医用画像ＭＧは、リアルタイムの超音波画像ＵＧ以外の医用画像である。具体的には、前記参照医用画像ＭＧは、前記超音波診断装置１以外の医用画像装置（図示省略）で予め取得された医用画像、すなわち例えばＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などで予め取得されたＸ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像であってもよい。また、前記参照医用画像ＭＧは、予め取得された超音波画像であってもよい。超音波画像は、前記超音波診断装置１において取得されたものであってもよいし、図示しない他の超音波診断装置において取得されたものであってもよい。
【００２３】
前記位置ずれ検出部５５は、前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面の位置と、前記参照医用画像ＭＧの座標系における被検体の体表面の位置とのずれを検出する（位置ずれ検出機能）。前記位置ずれ検出部５５による位置ずれの検出が行なわれる前記超音波画像ＵＧの座標系及び前記参照医用画像ＭＧの座標系は、位置合わせ済み、すなわち互いの対応座標が特定された状態であるものとする。詳細は後述する。前記位置ずれ検出部５５は、本発明における位置ずれ検出部の実施の形態の一例である。また、位置ずれ検出機能は、本発明における位置ずれ検出機能の実施の形態の一例である。
【００２４】
前記位置補正部５６は、前記位置ずれ検出部５５により位置ずれが検出された場合に、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面の前記表示部６における表示位置と、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面の前記表示部６における表示位置とが同じ位置になるように位置補正を行なう（位置補正機能）。詳細は後述する。前記位置補正部５６は、本発明における位置補正部の実施の形態の一例である。また、前記位置補正機能は、本発明における位置補正機能の実施の形態の一例である。
【００２５】
前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記操作部７は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。
【００２６】
前記制御部８は、特に図示しないがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有して構成される。この制御部８は、前記ＨＤＤ９に記憶された制御プログラムを読み出し、前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。
【００２７】
前記ＨＤＤ９には、前記制御プログラムの他、予め取得された前記参照医用画像ＭＧのデータが記憶される。この参照医用画像ＭＧのデータは被検体における三次元領域についてのボリュームデータである。前記参照医用画像ＭＧのデータは、前記メモリ５２に記憶されてもよい。前記参照医用画像ＭＧのデータは、参照医用画像ＭＧの座標系における位置情報とともに前記ＨＤＤ９に記憶される。ちなみに、参照医用画像ＭＧが超音波画像である場合、超音波プローブの位置を検出して取得された位置情報が記憶される。
【００２８】
さて、本例の超音波診断装置１の作用について図３のフローチャートに基づいて説明する。先ず、図３のステップＳ１では、予め取得された前記参照医用画像のデータを前記ＨＤＤ９や前記メモリ５２に記憶する。
【００２９】
次に、ステップＳ２では、前記超音波プローブ２を被検体の体表面に当接させて超音波の送受信を開始する。そして、前記表示制御部５は、エコー信号に基づいて作成された超音波画像ＵＧを前記表示部６に表示させる。超音波画像ＵＧは例えばＢモード画像である。また、前記表示制御部５は前記ＨＤＤ９又は前記メモリ５２に記憶された参照医用画像のボリュームデータに基づいて参照医用画像ＭＧを表示させる。前記表示制御部５は、図４に示すように、前記超音波画像ＵＧ及び前記参照医用画像ＭＧを前記表示部６に並べて表示させる。ちなみに、図４において符号Ｓは被検体の体表面を示している。
【００３０】
次に、ステップＳ３では、前記超音波画像ＵＧの座標系と前記参照医用画像ＭＧの座標系との位置合わせ処理を行なう。具体的には、操作者は前記表示部６に表示された前記超音波画像ＵＧと前記参照医用画像ＭＧとを見比べながら、いずれか一方又は両方の画像の断面を移動させ、同一断面の超音波画像ＵＧと参照医用画像ＭＧとを表示させる。前記超音波画像ＵＧの断面の移動は、前記超音波プローブ２の位置を変えることによって行なう。また、前記参照医用画像ＭＧの断面の移動は、前記操作部７を操作して断面を変更する指示を入力することにより行なう。
【００３１】
同一断面か否かは、例えば操作者が特徴的な部位を参照するなどして判断する。ちなみに、前記超音波プローブ２による超音波の走査面は前記参照医用画像ＭＧのスライス面と平行であるものとする。
【００３２】
操作者は、同一断面についての超音波画像ＵＧ及び参照医用画像ＭＧが表示されると、前記操作部７のトラックボール等を用いて、前記超音波画像ＵＧの任意の点を指定する。また、操作者は前記超音波画像ＵＧにおいて指定された点と同一位置と思われる点を前記参照医用画像ＭＧにおいても指定する。操作者は、このような点の指定を複数点について行なう。
【００３３】
ここで、前記参照医用画像ＭＧのデータは位置情報を有している。従って、上述のように前記超音波画像ＵＧと前記参照医用画像ＭＧとで同一位置と思われる点を指定すると、これら超音波画像ＵＧの座標系と参照医用画像ＭＧの座標系との対応位置が特定される。そして、前記超音波画像ＵＧの座標系と参照医用画像ＭＧの座標系との対応点が複数点特定されることで、前記超音波画像ＵＧの座標系と前記参照医用画像ＭＧの座標系との座標変換が可能になる。以上により位置合わせ処理が完了する。
【００３４】
前記ステップＳ３における位置合わせ処理が完了すると、ステップＳ４では、前記表示画像制御部５４は、リアルタイムの超音波画像ＵＧとともに、前記位置算出部５１で算出されたエコー信号の位置に対応する参照医用画像ＭＧを表示させる。これにより、被検体における同一領域の超音波画像ＵＧ及び参照医用画像ＭＧが表示される。
【００３５】
具体的には、前記表示画像制御部５４は、前記位置算出部５１で算出されたエコー信号の位置情報を、前記参照医用画像ＭＧの座標系の位置情報に座標変換して、前記参照医用画像ＭＧのボリュームデータＶＤにおいて前記エコー信号の位置と対応する領域を特定する。次に、前記表示画像制御部５４は、この対応領域を含むデータに基づく参照医用画像ＭＧを、図５に示すようにリアルタイムの超音波画像ＵＧとともに同一の表示倍率で表示させる。図５において、前記参照医用画像ＭＧ上に表示された一点鎖線の輪郭線Ｏｌは、前記参照医用画像ＭＧにおいて超音波画像ＵＧと対応する領域であり、前記参照医用画像ＭＧにおける前記輪郭線Ｏｌ内の画像及び前記超音波画像ＵＧは、被検体において同一領域の画像になっている。前記輪郭線Ｏｌは、前記位置算出部５１で算出された超音波画像ＵＧの座標系におけるエコーデータの位置を、参照医用画像ＭＧの座標系に座標変換して特定される。
【００３６】
本例では、前記参照医用画像ＭＧは、前記輪郭線Ｏｌよりも広い範囲について表示され、超音波画像ＵＧの対応領域よりも広い範囲の参照医用画像ＭＧが表示されている。
【００３７】
ちなみに、図５において符号Ｉは、例えば腫瘤や血管などの像であるものとする。
【００３８】
被検体における同一領域の超音波画像ＵＧ及び参照医用画像ＭＧが表示された場合において、例えば前記超音波プローブ２を体表面に対して強く押し付けるなどして体表面が凹み、前記超音波プローブ２が下方へΔｘ移動すると、エコー信号の位置も下方へΔｘ移動する。ここでは、被検体の生体組織は歪まずにそのまま下方へΔｘ移動しているものとする。
【００３９】
エコーデータの位置が下方へΔｘ移動すると、前記参照医用画像ＭＧのボリュームデータＶＤにおけるエコー信号の対応領域も下方へΔｘ移動する。従って、前記表示画像制御部５４は、前記参照医用画像ＭＧの座標系において下方へΔｘ移動した位置の参照医用画像ＭＧを表示させる。これにより、図６に示すように、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置と、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置とがずれる。具体的には、前記表示部６において、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓが前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓよりも上方に表示される。この場合、前記参照医用画像ＭＧにおける前記輪郭線Ｏｌ内の画像及び前記超音波画像ＵＧは、被検体において異なる領域の画像になっている。この場合の処理について、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００４０】
先ず、ステップＳ４１では、前記位置ずれ検出部５５が、前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置と、前記参照医用画像ＭＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置とのずれを検出する。具体的には、前記位置ずれ検出部５５は、前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置を前記参照医用画像ＭＧの座標系に座標変換して、前記超音波画像ＵＧの座標系における体表面Ｓの位置と前記参照医用画像ＭＧの座標系における体表面Ｓの位置を比較し、位置ずれの検出を行なう。
【００４１】
前記超音波画像ＵＧの座標系における体表面Ｓの位置は、前記超音波プローブ２の送受信面の位置であり、予め特定されて前記ＨＤＤ９に記憶されている。また、前記参照医用画像ＭＧの座標系における体表面Ｓの位置は、例えば前記参照医用画像ＭＧの輝度情報から特定される。
【００４２】
前記位置ずれ検出部５５は、前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置と、前記参照医用画像ＭＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置との位置ずれを検出した場合、検出された位置ずれ量の情報を含む位置ずれ検出の信号を前記位置補正部５６へ出力する。前記超音波プローブ２が下方へΔｘ移動した場合、前記位置ずれ量はΔｘである。
【００４３】
次に、ステップＳ４２では、前記位置補正部５６は、前記位置ずれ検出部５５で検出された位置ずれ量に基づいて、前記参照医用画像ＭＧのボリュームデータＶＤにおける前記参照医用画像ＭＧの表示領域の位置補正と、前記ボリュームデータＶＤにおいて特定されたエコー信号の対応領域の位置補正を行なう。前記位置補正部５６は、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置と、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置とが同じ位置になるように位置補正を行なう。
【００４４】
具体的に図８に基づいて説明する。図８において、符号Ｒｕは、前記位置算出部５１で算出されたエコー信号の位置に対応する対応領域、すなわち前記位置算出部５１で算出された超音波画像ＵＧの座標系におけるエコー信号の位置を、参照医用画像ＭＧの座標系に座標変換して特定された領域である。この対応領域Ｒｕは、参照医用画像ＭＧのボリュームデータＶＤの断面Ｄにおける領域である。前記対応領域Ｒｕは、前記輪郭線Ｏｌで囲まれた位置と一致する。また、符号Ｒｍは、前記表示部６に表示される参照医用画像の表示領域である。この表示領域Ｒｍは、前記対応領域Ｒｕに対して所定の位置に設定される。これにより、前記対応領域Ｒｕに対する前記表示領域Ｒｍの位置関係が決まる。
【００４５】
また、符号Ｒｕ′は、前記断面Ｄにおいて前記対応領域Ｒｕを上方へΔｘ移動させた領域、符号Ｒｍ′は、前記断面Ｄにおいて前記表示領域Ｒｍを上方へΔｘ移動させた領域である。
【００４６】
前記位置補正部５６は、前記ボリュームデータＶＤのうち前記参照医用画像ＭＧを表示する領域を、前記表示領域Ｒｍから前記表示領域Ｒｍ′へ移動させるとともに、エコー信号の対応領域を前記対応領域Ｒｕから対応領域Ｒｕ′へ移動させる。移動量は、前記位置ずれ検出部５５で検出されたΔｘである。前記位置補正部５６は、前記対応領域Ｒｕ′に対する前記表示領域Ｒｍ′の位置関係と、前記対応領域Ｒｕに対する前記表示領域Ｒｍの位置関係とが同一の状態で、前記位置補正を行なう。これにより、前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面の位置を前記参照医用画像ＭＧの座標系に座標変換した位置と、前記参照医用画像ＭＧの座標系における被検体の体表面の位置とが一致する。
【００４７】
このようにして前記表示領域Ｒｍ及び前記対応領域Ｒｕの位置補正が行なわれると、前記表示画像制御部５４は、位置補正後の前記対応領域Ｒｕ′を含む表示領域Ｒｍ′の参照医用画像ＭＧを表示させる。これにより、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの表示位置と前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの表示位置とが同じ位置になり、図５の状態に戻る。
【００４８】
以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、図６に示すように、前記超音波画像ＵＧと前記輪郭線Ｏｌ内の参照医用画像とが、被検体の異なる領域の画像になっても、前記位置補正部５６の作用により、前記超音波画像ＵＧと前記参照医用画像ＭＧとで前記表示部６における体表面Ｓの表示位置が同じ位置になる。従って、被検体の同一領域についての超音波画像と参照医用画像とが表示されるので、前記超音波画像ＵＧと前記参照医用画像ＭＧとを対比しやすい。
【００４９】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。ただし、第一実施形態と同一事項については説明を省略する。
【００５０】
本例において、前記表示制御部５は、図９に示すように、位置算出部５１、メモリ５２、超音波画像データ作成部５３、表示画像制御部５４、位置ずれ検出部５５、位置補正部５６の他、歪み検出部５７及び歪み画像作成部５８を有する。前記歪み検出部５７は、本発明における歪み検出部の実施の形態の一例である。また、前記歪み画像作成部５８は、本発明における歪み画像作成部の実施の形態の一例である。
【００５１】
本例の作用について説明する。本例では、上述のステップＳ４において、被検体の同一領域についてリアルタイムの超音波画像ＵＧ及び参照医用画像ＭＧが表示されている時に、被検体の生体組織が前記超音波プローブ２によって押されて下方へ移動するとともに歪んだ場合の処理について図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【００５２】
被検体の生体組織が前記超音波プローブ２によって押されて下方へ移動するとともに歪むと、図１１に示すように前記超音波画像ＵＧは歪んだ画像になる（前記像Ｉが歪んでいる）。一方、前記参照医用画像ＭＧは歪んでいない。また、図６と同様に、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置と、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置とがずれる。この場合、図１０のステップＳ４１′では、前記ステップＳ４１と同様に、前記位置ずれ検出部５５が前記超音波画像ＵＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置と、前記参照医用画像ＭＧの座標系における被検体の体表面Ｓの位置とのずれを検出する。また、前記歪み検出部５７が前記超音波画像ＵＧの歪みを検出する。
【００５３】
前記歪み検出部５７は、例えば前記超音波画像ＵＧにおける複数点の移動を、時間的に異なる二つのフレームの超音波画像データに基づいて検出して、歪み量を算出する。或いは、前記歪み検出部５７は、時間的に異なる二つのフレームに属する同一音線上のローデータ（例えば前記送受信部３から出力されたデータ）に基づいて歪み量を算出してもよい（例えば、特開２００８−１２６０７９号公報参照）。
【００５４】
前記位置ずれ検出部５５は、前記ステップＳ４１と同様に、検出された位置ずれ量の情報を含む位置ずれ検出の信号を前記位置補正部５６へ出力する。また、前記歪み検出部５７は、検出された歪み量の情報を含む歪み検出の信号を前記歪み画像作成部５８へ出力する。
【００５５】
次に、ステップＳ４２′では、前記位置補正部５６が、前記ステップＳ４１と同様に、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置と、前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの前記表示部６における表示位置とが同じ位置になるように位置補正を行なう。また、前記歪み画像作成部５８は、前記歪み検出部５７で検出された歪み量の分だけ前記参照医用画像を歪ませた歪み画像ＭＧ′のデータを作成する。前記歪み画像作成部５８は、前記位置補正部５６による位置補正後の前記対応領域Ｒｕ′を含む前記表示領域Ｒｍ′について前記歪み画像ＭＧ′のデータを作成する。
【００５６】
前記位置補正部５６による位置補正が行なわれ、前記歪み画像作成部５８によって歪み画像ＭＧ′のデータが作成されると、このデータに基づいて、前記表示画像制御部５４は、位置補正後の前記対応領域Ｒｕ′を含む前記表示領域Ｒｍ′における前記歪み画像ＭＧ′を表示させる。これにより、図１２に示すように、前記超音波画像ＵＧにおける被検体の体表面Ｓの表示位置と前記参照医用画像ＭＧにおける被検体の体表面Ｓの表示位置とが同じ位置になり、なおかつともに歪んだ超音波画像ＵＧ及び歪み画像ＭＧ′が表示される。従って、被検体の同一領域についてともに歪んだ超音波画像ＵＧと前記歪み画像ＭＧ′とを表示させることができるので、前記超音波画像ＵＧと歪み画像ＭＧ′とを対比しやすい。
【００５７】
以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 超音波診断装置
１０ 磁気センサ（位置センサ）
１１ 磁気発生部（位置センサ）
５１ 位置算出部
５４ 表示画像制御部
５５ 位置ずれ検出部
５６ 位置補正部
５７ 歪み検出部
５８ 歪み画像作成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波のエコー信号を取得する超音波プローブの位置を検出するための位置センサと、
該位置センサの位置検出情報に基づいて、超音波画像の座標系における前記エコー信号の位置を算出する位置算出部と、
参照医用画像のボリュームデータにおいて、前記位置算出部で算出された位置と対応する領域を特定して該対応領域の参照医用画像を前記表示部に表示させるとともに、前記エコー信号に基づくリアルタイムの超音波画像を前記表示部に表示させる表示画像制御部と、
前記超音波画像の座標系における被検体の体表面の位置と、前記参照医用画像の座標系における被検体の体表面の位置とのずれを検出する位置ずれ検出部と、
該位置ずれ検出部によって検出された位置ずれ量に基づいて、前記超音波画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置と前記参照医用画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置とが同じ位置になるように、前記ボリュームデータにおいて特定された前記対応領域の位置補正を行なう位置補正部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記位置ずれ検出部は、前記超音波画像の座標系における被検体の体表面の位置を前記参照医用画像の座標系に座標変換し、座標変換された座標と、前記参照医用画像の座標系における被検体の体表面の位置とを比較して位置ずれの検出を行なうことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記位置補正部による前記対応領域の位置補正により、前記超音波画像の座標系における被検体の体表面の位置を前記参照医用画像の座標系に座標変換した位置と、前記参照医用画像の座標系における被検体の体表面の位置とが一致することを特徴とする請求項1又は２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記超音波画像の歪みを検出する歪み検出部と、
該歪み検出部で検出された歪み量の分だけ前記参照医用画像を歪ませた歪み画像を作成する歪み画像作成部と、を備え、
前記表示画像制御部は、前記位置補正部による位置補正後の前記対応領域について前記歪み画像を表示させる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記表示画像制御部は、前記超音波画像の座標系と前記医用画像の座標系との間で座標変換を行なって前記対応領域の特定を行なう
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記表示画像制御部は、前記位置算出部で算出されたエコー信号の位置情報を前記参照医用画像の座標系の位置情報に座標変換して前記対応領域を特定することを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記表示画像制御部は、前記参照医用画像として、前記対応領域を含む画像を表示させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示画像制御部は、同一の表示倍率で前記超音波画像及び前記参照医用画像を表示させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記位置ずれ検出部は、位置合わせ済みの前記超音波画像の座標系及び前記参照医用画像の座標系において位置ずれの検出を行なうことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
コンピュータに、
超音波のエコー信号を取得する超音波プローブの位置を検出するための位置センサの位置検出情報に基づいて、超音波画像の座標系における前記エコー信号の位置を算出する位置算出機能と、
参照医用画像のボリュームデータにおいて、前記位置算出部で算出された位置と対応する領域を特定して該対応領域の参照医用画像を前記表示部に表示させるとともに、前記エコー信号に基づくリアルタイムの超音波画像を前記表示部に表示させる表示画像制御機能と、
前記超音波画像の座標系における被検体の体表面の位置と、前記参照医用画像の座標系における被検体の体表面の位置とのずれを検出する位置ずれ検出機能と、
該位置ずれ検出機能によって検出された位置ずれ量に基づいて、前記超音波画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置と前記参照医用画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置とが同じ位置になるように、前記ボリュームデータにおいて特定された前記対応領域の位置補正を行なう位置補正機能と、
を実行させる超音波診断装置の制御プログラム。
【請求項１】
超音波のエコー信号を取得する超音波プローブの位置を検出するための位置センサと、
該位置センサの位置検出情報に基づいて、超音波画像の座標系における前記エコー信号の位置を算出する位置算出部と、
参照医用画像のボリュームデータにおいて、前記位置算出部で算出された位置と対応する領域を特定して該対応領域の参照医用画像を前記表示部に表示させるとともに、前記エコー信号に基づくリアルタイムの超音波画像を前記表示部に表示させる表示画像制御部と、
前記超音波画像の座標系における被検体の体表面の位置と、前記参照医用画像の座標系における被検体の体表面の位置とのずれを検出する位置ずれ検出部と、
該位置ずれ検出部によって検出された位置ずれ量に基づいて、前記超音波画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置と前記参照医用画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置とが同じ位置になるように、前記ボリュームデータにおいて特定された前記対応領域の位置補正を行なう位置補正部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記位置ずれ検出部は、前記超音波画像の座標系における被検体の体表面の位置を前記参照医用画像の座標系に座標変換し、座標変換された座標と、前記参照医用画像の座標系における被検体の体表面の位置とを比較して位置ずれの検出を行なうことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記位置補正部による前記対応領域の位置補正により、前記超音波画像の座標系における被検体の体表面の位置を前記参照医用画像の座標系に座標変換した位置と、前記参照医用画像の座標系における被検体の体表面の位置とが一致することを特徴とする請求項1又は２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記超音波画像の歪みを検出する歪み検出部と、
該歪み検出部で検出された歪み量の分だけ前記参照医用画像を歪ませた歪み画像を作成する歪み画像作成部と、を備え、
前記表示画像制御部は、前記位置補正部による位置補正後の前記対応領域について前記歪み画像を表示させる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記表示画像制御部は、前記超音波画像の座標系と前記医用画像の座標系との間で座標変換を行なって前記対応領域の特定を行なう
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記表示画像制御部は、前記位置算出部で算出されたエコー信号の位置情報を前記参照医用画像の座標系の位置情報に座標変換して前記対応領域を特定することを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記表示画像制御部は、前記参照医用画像として、前記対応領域を含む画像を表示させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示画像制御部は、同一の表示倍率で前記超音波画像及び前記参照医用画像を表示させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記位置ずれ検出部は、位置合わせ済みの前記超音波画像の座標系及び前記参照医用画像の座標系において位置ずれの検出を行なうことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
コンピュータに、
超音波のエコー信号を取得する超音波プローブの位置を検出するための位置センサの位置検出情報に基づいて、超音波画像の座標系における前記エコー信号の位置を算出する位置算出機能と、
参照医用画像のボリュームデータにおいて、前記位置算出部で算出された位置と対応する領域を特定して該対応領域の参照医用画像を前記表示部に表示させるとともに、前記エコー信号に基づくリアルタイムの超音波画像を前記表示部に表示させる表示画像制御機能と、
前記超音波画像の座標系における被検体の体表面の位置と、前記参照医用画像の座標系における被検体の体表面の位置とのずれを検出する位置ずれ検出機能と、
該位置ずれ検出機能によって検出された位置ずれ量に基づいて、前記超音波画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置と前記参照医用画像における被検体の体表面の前記表示部における表示位置とが同じ位置になるように、前記ボリュームデータにおいて特定された前記対応領域の位置補正を行なう位置補正機能と、
を実行させる超音波診断装置の制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２２３４１６（Ｐ２０１２−２２３４１６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９４８０３（Ｐ２０１１−９４８０３）
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
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