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JP5498090B2 - 画像処理装置及び超音波診断装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ボリュームデータ内に3次元の関心領域(ROI:Region of Interest)を設定する画像処理装置及び超音波診断装置に関する。
画像診断等のため、ボリュームデータ内に3次元のROIを設定する場合がある。ROIを設定する際、ユーザは、ボリュームデータに基づいて生成された任意断面、典型的には、互いに直交する3断面に関するMPR像を観察してROIの設定位置を決定している。設定位置が決定されるとユーザは、決定された設定位置にROIの範囲を示す平面的あるいは立体的に見える円、四角形、多角形等のマークをマウスやトラックボールで移動させる。そしてマークが示す範囲を3次元に拡張し、拡張されたマーク範囲内の領域がROIに設定される。しかし、3次元空間内の位置を2次元断面上で把握することはユーザにとってとても困難である。また、表示されているMPR像にROIの設定位置がない場合は、その都度、3断面各々の位置を変更しなければならない。断面位置の変更作業は、ユーザにとって大きな負担である。
ユーザは、ボリュームデータに基づいて生成されたボリュームレンダリング画像を観察してROIの設定位置を決定する場合もある。しかしボリュームレンダリング画像では、マークの奥行き方向の位置の把握がとても困難である。このため、ROIの設定作業におけるユーザの負担は、多大なものとなっている。
本発明の目的は、ボリュームデータ内へのROIの設定作業におけるユーザの負担の軽減を実現する画像処理装置及び超音波診断装置を提供することにある。
本発明の第1局面に係る画像処理装置は、被検体に関するボリュームデータを記憶する記憶部と、前記ボリュームデータに基づいて表示画像のデータを生成する生成部と、前記生成された表示画像を表示エリアに表示し、前記表示エリア上の所定位置に関心領域の範囲を示すマークを前記表示画像上に重ねて表示する表示部と、前記表示された表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更させるための、ユーザからの指示を入力する入力部と、前記表示されたマークを前記所定位置に固定させたまま、前記入力された指示に応じて前記表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する表示制御部と、を具備する。
本発明の第2局面に係る超音波診断装置は、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超音波を送信し、前記被検体により反射された超音波を前記超音波プローブを介して受信し、エコー信号を生成する送受信部と、前記生成されたエコー信号に基づいて前記被検体に関するボリュームデータを生成する生成部と、前記生成されたボリュームデータに基づいて表示画像のデータを生成する生成部と、前記生成された表示画像を表示エリアに表示し、前記表示エリア上の所定位置に関心領域の範囲を示すマークを前記表示画像上に重ねて表示する表示部と、前記表示された表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更させるための、ユーザからの指示を入力する入力部と、前記表示されたマークを前記所定位置に固定させたまま、前記入力された指示に応じて前記表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する表示制御部と、を具備する。
本発明によれば、ボリュームデータ内へのROIの設定作業におけるユーザの負担の軽減を実現する。
本発明の実施形態に係る画像処理装置及び超音波診断装置の構成を示す図。 図1の表示部によるボリュームレンダリング画像とROIマークとの重畳表示例を示す図。 図1のROI設定部において定義される、画像処理空間上でのROIの候補領域とボリュームデータ内の心臓領域との位置関係を示す図。 図1の表示部によるフライスルー画像とROIマークとの重畳表示例を示す図。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係わる画像処理装置及び超音波診断装置を説明する。
図1は、本実施形態に係る超音波診断装置1の構成を示す図である。図1に示すように超音波診断装置1は、超音波プローブ10、送受信部11、Bモード処理部12、Bモードボリュームデータ生成部13、ドプラ処理部14、ドプラボリュームデータ生成部15、及び画像処理装置20を備える。
超音波プローブ10は、送受信部11からの駆動パルスを受け、ビーム状の超音波を被検体に向けて送信する。送信された超音波は、被検体の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る。反射された球面波状の超音波は、超音波プローブ10に受信される。受信された超音波は、超音波プローブ10により電気信号(エコー信号)に変換される。エコー信号の振幅は、超音波が反射された不連続面を挟んで隣り合う体内組織の音響インピーダンスの差に依存する。送信された超音波が血流や心臓壁等の移動体の表面で反射された場合、エコー信号は、ドプラ効果により移動体の超音波送信方向の速度成分に依存した周波数偏移を受ける。
送受信部11は、超音波プローブ10を介して被検体の検査部位を超音波で繰り返し3次元走査する。この3次元走査により送受信部11からは、検査部位に関するエコー信号が出力される。
より詳細には、送受信部11は、送信ビーム形成用にレートパルス発生回路、送信遅延回路、及び駆動パルス発生回路等を有している。レートパルス発生回路は、所定のレート周波数frHz(周期;1/fr秒)で、レートパルスをチャンネル毎に繰り返し発生する。送信遅延回路は、所定のビーム方向に向けた送信ビームを形成するのに必要な遅延時間を各レートパルスに与える。駆動パルス発生回路は、各遅延されたレートパルスに基づくタイミングで駆動パルスを発生し超音波プローブ11に送信する。駆動パルスを受けた超音波プローブ11は、駆動パルスに応じたビーム方向に超音波を送信する。
また、送受信部11は、受信ビーム形成用にアンプ回路、A/D変換器、メモリ、及び加算器等を有している。アンプ回路は、超音波プローブ10からのエコー信号を受信し、受信されたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。A/D変換器は、増幅されたエコー信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換されたエコー信号は、受信時刻に応じて専用のメモリに記憶される。加算器は、所定のビーム方向の受信ビームを形成するのに必要な受信時刻に関するエコー信号をメモリから読み出して加算する。この加算処理により、所定のビーム方向の受信ビームに対応するエコー信号が形成される。1つの受信ビームは、1つの超音波走査線に対応する。超音波走査線毎のエコー信号は、Bモード処理部12とドプラ処理部14とに供給される。
Bモード処理部12は、送受信部11からの超音波走査線毎のエコー信号を包絡線検波し、包絡線検波されたエコー信号を対数圧縮することで、エコー信号の強度を輝度で表現するBモード信号のデータを生成する。生成されたBモード信号のデータは、Bモードボリュームデータ生成部13に供給される。
Bモードボリュームデータ生成部13は、Bモード処理部12からのBモード信号に基づいて、被検体に関するボリュームデータ(以下、Bモードボリュームデータと呼ぶことにする)を生成する。具体的には、Bモードボリュームデータ生成部13は、Bモード信号のデータを位置情報に従って専用のメモリに配置し、超音波走査線間のBモード信号のデータを補間する。この配置処理と補間処理とによって、複数のボクセルから構成されるBモードボリュームデータが生成される。各ボクセルは、由来するBモード信号の強度に応じたボクセル値を有する。生成されたBモードボリュームデータは、画像処理装置20に供給される。
ドプラ処理部14は、送受信部11からのエコー信号を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度や分散、パワー等の血流情報の強度をカラーで表現するドプラ信号のデータを生成する。生成されたドプラ信号のデータは、ドプラボリュームデータ生成部15に供給される。
ドプラボリュームデータ生成部15は、ドプラ処理部14からのドプラ信号に基づいて、被検体に関するボリュームデータ(以下、ドプラボリュームデータと呼ぶことにする)を生成する。具体的には、ドプラボリュームデータ生成部15は、ドプラ信号のデータを位置情報に従って専用のメモリに配置し、超音波走査線間のドプラ信号のデータを補間する。この配置処理と補間処理とによって、複数のボクセルから構成されるドプラボリュームデータが生成される。各ボクセルは、由来するドプラ信号の強度に応じたボクセル値を有する。生成されたドプラボリュームデータは、画像処理装置20に供給される。
画像処理装置20は、超音波診断装置1の本体に組み込まれる情報処理装置である。画像処理装置20は、図1に示すように、記憶部21、入力部23、画像生成部25、表示制御部27、表示部29、ROI設定部31、ネットワークインターフェース部33、及びシステム制御部35を備えている。
記憶部21は、Bモードボリュームデータ生成部13からのBモードボリュームデータやドプラボリュームデータ生成部15からのドプラボリュームデータを記憶する。また、記憶部21は、本実施形態に特有な関心領域(ROI:Region of Interest)の設定処理のための専用プログラムを記憶する。なお、本実施形態に係る超音波診断装置1及び画像処理装置20の動作説明においてBモードボリュームデータとドプラボリュームデータとを特に区別する必要はないので、以下、Bモードボリュームデータとドプラボリュームデータとをまとめてボリュームデータと呼ぶことにする。
入力部23は、ユーザからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力部23は、マウス等の入力デバイスを備え、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標をシステム制御部35に出力する。入力デバイスは、表示画面を覆うように設けられたタッチパネルでもよい。この場合、入力部23は、電磁誘導式、磁気歪式、感圧式等の座標読取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標をシステム制御部30に出力する。また、入力部23は、スイッチやボタン等の種々の入力デバイスを有している。本実施形態においては、入力部23は、ユーザによる入力デバイスの操作に従って、画像生成部25により生成される表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は、視点位置及び視線方向の少なくとも一方を入力する。また、入力部23は、ユーザによる入力デバイスの操作に従ってROIの設定指示を入力する。
画像生成部25は、ボリュームデータを3次元画像処理して2次元の表示画像のデータを発生する。3次元画像処理としては、平行投影法によるボリュームレンダリングやサーフェスレンダリングがある。あるいは透視投影法によるボリュームレンダリングやサーフェスレンダリングでもよい。さらには、MIP(maximum intensity projection)、MPR(multi planar reconstruction)処理等でもよい。
表示制御部27は、表示画像やROIマークを本実施形態に特有なレイアウトで表示画面に表示するために表示部29を制御する。ROIマークとは、3次元のROIの候補領域の範囲を2次元の表示画像上で示すための2次元のマークである。表示の際、表示制御部27は、ボリュームデータ内における候補領域の位置を、表示画像上に明示する機能を有する。また、表示制御部27は、入力部23から入力された断面位置及び断面方向の少なくとも一方に応じて、表示画像(MPR像)の断面位置及び断面方向の少なくとも一方を変更する。または、表示制御部27は、入力部23から入力された視点位置及び視線方向の少なくとも一方に応じて、表示画像(ボリュームレンダリング画像、サーフェスレンダリング画像、又はMIP画像)の視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する。
表示部29は、表示制御部27からの制御に従って表示画像やROIマークを表示画面に表示する。具体的には、表示部29は、表示画像を表示画面の画像表示エリアに表示する。そして表示部29は、画像表示エリアの所定位置にROIマークを表示画像に重ねて表示する。
ROI設定部31は、ユーザにより入力部23を介して入力された設定指示に応じて、ROIの候補領域に含まれるボリュームデータ内の領域にROIを設定する。より詳細にROIの設定処理を説明する。まずROI設定部31は、候補領域とボリュームデータ内の生体領域とを画像処理空間上の適当な位置に設定(数学的に定義)する。画像処理空間とは、ボリュームデータに対する種々の演算を行なうために情報処理用のメモリ上に設けられた仮想的な3次元空間である。例えば、入力部23を介してなされた視点位置や視線方向の変更指示に応じてROI設定部31は、この候補領域又は生体領域を画像処理空間内で移動させる。そしてユーザにより入力部23を介して設定指示が入力されるとROI設定部31は、候補領域に含まれるボリュームデータ内の領域(典型的には、生体領域の一部)にROIを設定する。
ネットワークインターフェース部33は、図示しないモダリティや画像サーバとネットワークを介して種々のボリュームデータや画像データを送受信する。
システム制御部35は、超音波診断装置1の中枢として機能する。具体的には、システム制御部35は、本実施形態に特有なROIの設定処理を行なうために、記憶部21から専用プログラムを読み出して自身が有するメモリに展開し、展開された専用プログラムに従って各部を制御する。
以下、システム制御部35の制御のもとに行なわれるROIの設定処理における動作例を説明する。本実施形態に係る表示画像は、一例として、ボリュームレンダリング画像であるとする。なお、本実施形態に係るボリュームレンダリング画像は、平行透視法を用いてボリュームレンダリングすることにより生成された表示画像であるとする。また、本実施形態に係るボリュームレンダリング画像は、被検体の心臓に関するものであるとする。
図2は、ボリュームレンダリング画像VIとROIマークとの重畳表示例を示す図である。図2に示すように、表示画面DSには、画像表示エリアIAが設けられている。表示画面DSにおける画像表示エリアIAの表示位置は、固定されている。画像表示エリアIAには、ボリュームレンダリング画像VIが表示される。ボリュームレンダリング画像VIには、心臓領域CRが描出されている。また、画像表示エリアIAの所定位置には、ROIマークがボリュームレンダリング画像VIに重ねて表示されている。典型的には、所定位置は、画像表示エリアIAの中心位置である。より詳細には、画像表示エリアIAが表示画面DS上の領域(X,Y)=(0〜1000,0〜1000)に表示されるとすると、ROIマークの中心位置は、(X,Y)=(500,500)に位置する。ROIマークは、中心位置に固定して表示される。なお、ROIマークの表示位置は、画像表示エリアIAの中心位置に限定されず、ユーザにより入力部23を介して任意に設定可能である。なお、表示画面のレイアウトは、これに限定されない。例えば、表示画面DS全体が画像表示エリアIAでもよい。
ROIマークは、ROIの候補領域の形状を2次元で表した形状を有している。ROIマークの大きさは、設定されるROIの候補領域の大きさに応じて設定される。ROIマークは、図2に示すように、例えば、円形状を有している。ROIマークは、ユーザによる視認性向上のため、心臓領域CRとは異なる色で表示されるとよい。また、ROIマークは、典型的には、奥側にある心臓領域CRを視認可能なように半透明に表示される。なお、ROIマークの大きさや形状、色、透明度等もユーザにより入力部23を介して任意に設定可能である。
ユーザは、入力部23を介してボリュームレンダリング画像VIの視点位置や視線方向を変更しながら、ROIの設定位置を見つけ出す。設定位置が見つかるとユーザは、この設定位置がROIマーク内に含まれるように、入力部23を介してボリュームレンダリング画像VIの視点位置や視線方向を変更する。具体的にはユーザは、マウスやボタン等の入力デバイスを介して、視点位置を表示画面DS上、上下/左右/前後の3方向へ移動させたり、ボリュームレンダリング画像VI(心臓領域CR)を表示画面DS上で回転させたりする。あるいは、入力デバイスがタッチパネルの場合、ユーザは、ボリュームレンダリング画像VIの視点位置や視線方向を変更するために、ボリュームレンダリング画像VIを手でタッチ、つまむ等の操作をすることになる。
視点位置や視線方向の変更指示が入力部23を介してなされると、表示制御部27は、変更指示に応じてボリュームレンダリング画像VIを更新する。この際、表示制御部27は、画像表示エリアIA上におけるROIマークの位置は変化させない。すなわち、ボリュームレンダリング画像VI(心臓領域CR)は、画像表示エリアIA内においてROIマークに対して相対的に移動される。また、ボリュームレンダリング画像VIの表示エリアIA上での移動とともに、画像処理空間におけるROIの候補領域又は心臓領域がROI設定部31により移動される。
ここで、表示画像の更新処理における各部の詳細な動作について説明する。入力部23を介して視点位置や視線方向の変更指示がなされると、画像生成部25は、変更指示に応じた視線位置や視線方向に基づいてボリュームデータをボリュームレンダリングする。これにより、変更指示を反映した新たなボリュームレンダリング画像のデータが生成される。生成されたボリュームレンダリング画像は、表示制御部27の制御のもと表示部29により表示される。これによりユーザによる視点位置や視線方向の変更指示を反映したボリュームレンダリング画像が表示部29に表示される。
次に、ROI設定処理における画像処理空間上でのROIの候補領域と心臓領域との位置関係を説明する。図3は、画像処理空間上でのROIの候補領域RRとボリュームデータ内の心臓領域CRとの位置関係を示す図である。なお画像処理空間は、XYZ直交座標系により規定されるものとする。候補領域RRは、入力部23からの視点位置や視線方向に応じて移動する。すなわち候補領域RRとROIマークとは、互いに連動して移動する。候補領域RRは、視点位置EPから所定距離L1だけ離れた位置に設定される。典型的には、(a)に示すようにROI設定処理の初期状態において、視点位置EPは、心臓領域CRとの間に仮想的に設定される。視点位置EPからROIへの距離L1は、一定である。すなわち、入力部23を介して視点位置EPが移動された場合にも、距離L1は、不変である。なお視点位置EPは、上述の例に倣って、ボリュームレンダリング画像の投影面PPの中心位置に設定されるものとする。なお画像処理空間における候補領域RRの位置は、視点位置EPと同一位置に設定されていても良く、ユーザにより入力部23を介して任意に設定可能である。
表示制御部27は、ROIの候補領域に心臓領域の少なくとも一部の領域が含まれているか否かによってROIマークやボリュームレンダリング画像の表示方法を変化させる。このために表示制御部27は、視点位置や視線方向が変更される毎に、ROIの候補領域に心臓領の少なくとも一部の領域が含まれているか否かを判定する。この判定方法としては、様々な例が考えられる。以下、この判定方法の一例を説明する。
入力部23を介して視点位置EPや視線方向が変更される毎に表示制御部27は、視線方向に沿う視点位置EPから心臓領域表面までの距離L2を計算する。そして表示制御部27は、計算された距離L2と、予め設定されている距離L1との大小関係を比較する。図3の(a)に示すように、距離L2>L1の場合、表示制御部27は、ROIに心臓領域CRが含まれていないと判定する。図3の(b)に示すように、距離L2<L1の場合、表示制御部27は、ROIに心臓領域CRの少なくとも一部の領域が含まれていると判定する。なお、L1に所定値(例えば、ROIの径)を加えた値と距離L2との大小関係により、ROIに心臓領域CRの少なくとも一部の領域が含まれているか否かを判定してもよい。
距離L2>L1であると表示制御部27により判定された場合、表示部29は、ROIマークを表示画面上において心臓領域よりも手前に表示する。一方、距離L2<L1であると表示制御部27により判定された場合、表示部29は、ROIマークを表示画面上において心臓領域より奥に表示する。このように心臓領域の奥にROIマークが表示される場合、ユーザにとって、ROI設定箇所がROIマーク内に含まれているか否かの判断が難しい場合がある。
この場合の補助機能として表示制御部27は、ボリュームレンダリング画像上の心臓領域のうち、ROIの候補領域に含まれている部分領域を強調して表示部29に表示させる。具体的には、距離L2<L1、すなわちROIの候補領域に心臓領域の少なくとも一部の領域が含まれていないと表示制御部27により判定された場合、表示部29は、ROIマークを画像表示エリアの最前面(ボリュームレンダリング画像上)で破線や点線で表示したり、点滅して表示したりする。他の強調表示方法として表示部29は、部分領域(心臓領域のうちのROIの候補領域に含まれている一部分)を、他の心臓領域とは異なる色で表示してもよい。このようにROIマークやボリュームレンダリング画像上の心臓領域が強調表示されることでユーザは、心臓領域内に含まれるROIの候補領域の位置をより簡便に把握することができる。
また、距離L2<L1、すなわちROIの候補領域に心臓領域の少なくとも一部の領域が含まれていないと表示制御部27により判定された場合、表示部29は、ROIより手前に位置する領域を切り落として(クロップ:crop)表示するとよい。これにより、心臓領域内部に位置するROIの位置をボリュームレンダリング画像上でさらに容易に観察することができる。
このようにして表示制御部27により表示部29に表示されるボリュームレンダリング画像とROIマークとを観察しながらユーザは、入力部23を介してROIの設定位置をROIマーク内に移動させる。ROIの設定位置がROIマーク内に移動されるとユーザは、例えば、入力部23を介してROIの設定指示をする。ROIの設定指示がなされるとROI設定部は、ROIの候補領域に含まれる領域をROIに設定する。
次に表示画像がフライスルー画像の場合にけるROI設定処理の表示例について説明する。なおフライスルー画像とは、透視投影法を用いてサーフェスレンダリングすることにより生成された表示画像であるとする。このフライスルー画像の視点位置は、気管支や小腸、大腸等の管状臓器の内部に設定されている。従って、フライスルー画像は、仮想内視鏡画像とも呼ばれている。
図4は、フライスルー画像とROIマークとの重畳表示例を示す図である。図4に示すように、表示画面DSの画像表示エリアIAにフライスルー画像FIが表示されている。フライスルー画像FIには、管腔内から見た管腔内壁に関する管領域TRが描出されている。画像表示エリアIAの中心位置には、ROIマークが管領域TRに固定して表示されている。フライスルー画像FIにおける視線位置及び視線方向の移動方法は、上述のボリュームレンダリング画像におけるそれと同様である。すなわちユーザは、入力部23を介して、視点位置を表示画面DS上、上下/左右/前後の3方向へ移動させたり、フライスルー画像FI(心臓領域CR)を表示画面DS上で回転させたりする。
典型的には、フライスルー画像の視線方向は、管領域TRの軸方向に設定される。また、フライスルー画像の視点位置は、管領域TRの軸上に設定される。まずユーザは、視点位置を管領域TRの軸に沿って前後に移動させながらROIの設定箇所を見つける。
そしてROIの設定箇所が見つかると、ユーザは、フライスルー画像の視点位置を画像表示エリア上の上下/左右方向に移動させ、ROIの設定箇所をROIマーク内に含ませる。
フライスルー画像はサーフェスレンダリングにより生成されるので、ボリュームデータ内において管領域が数学的に定義されている。従って表示制御部27は、ボリュームレンダリング画像における判定方法と同様の原理で、画像処理空間においてROIに管領域の少なくとも一部の領域が含まれているか否かを判定できる。そして、ROIの候補領域に管領域の少なくとも一部の領域が含まれていないと判定された場合、表示部29は、ROIマークを画像表示エリアの最前面(フライスルー画像上)で破線や点線で表示したり、点滅して表示したりする。また、表示部29は、この少なくとも一部分の領域を他の管領域とは異なる色で表示してもよい。あるいは、表示部29は、ROIより手前に位置する領域を切り落として(クロップ:crop)表示してもよい。
このように、本実施形態に係るROIの設定処理においては、ROIマークは、画像表示エリアの中心位置に固定表示されている。ユーザは、この固定表示されているROIマーク内にボリュームレンダリング画像内のROI設定箇所を移動させるように、入力部23を介して視点位置及び視線方向を移動操作する。すなわち、ROI設定箇所を見つけ出すという行為と、ROIマークをROI設定箇所に移動するという行為とを1つの動作で行なうことができる。
一方、従来のROI設定方法においては、まずボリュームレンダリング画像の視点位置及び視線方向を変えながらROI設定箇所を見つけ出し、それからROIマークをROI設定箇所に移動させる、という2段ステップを有していた。
従って、本実施形態のようにROIマークを固定表示し、ボリュームレンダリング画像等の表示画像の視点位置及び視線方向を動かすことで、従来に比して、ROIの設定処理におけるユーザの作業負担を減少させることができる。
また、ROIマークが固定表示されることによりユーザは、ROIの候補領域の空間的な位置を把握しやすい。特にボリュームレンダリング画像やフライスルー画像の場合、ROIマークの固定表示により、ユーザは、奥行きの方向の位置関係を把握しやすい。
かくして本実施形態に係る画像処理装置及び超音波診断装置は、ボリュームデータ内へのROIの設定作業におけるユーザの負担の軽減を実現する。
なお、上記の説明において表示画像は、視点位置と視線方向とに基づいて生成されるボリュームレンダリング画像やフライスルー画像とした。しかし、本実施形態に係る表示画像は、断面位置と断面方向とに基づいて生成されるMPR画像にも適用可能である。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
(変形例)
本実施形態において画像処理装置は、超音波診断装置内に組み込まれているものとした。しかしながら画像処理装置は、超音波診断装置に組み込まれている必要はなく、X線コンピュータ断層撮影装置や磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置等の他の医用モダリティに組み込まれていても良い。また画像処理装置は、これら医用モダリティに組み込まれている必要もなく、ワークステーション等のコンピュータ装置であってもよい。従って本実施形態に係るボリュームデータは、超音波診断装置により生成されたBモードボリュームデータやドプラボリュームデータに限定されず、X線コンピュータ断層撮影装置や磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置等の他の医用モダリティにより生成されたボリュームデータにも適用可能である。また、本実施形態に係る表示画像は、超音波診断装置により生成されたBモードボリュームデータやドプラボリュームデータに基づいて生成された表示画像に限定されず、X線コンピュータ断層撮影装置や磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置等の他の医用モダリティにより生成されたボリュームデータに基づいて生成された表示画像にも適用可能である。
また、本実施形態に係る表示画像は、ボリュームデータを3次元画像処理することにより生成されたボリュームレンダリング画像やサーフェスレンダリング画像、MIP画像、MPR画像であるとした。しかしながら本実施形態に係る表示画像は、これに限定されず、医用モダリティにより生成されたボリュームデータに基づくホログラムであってもよい。より詳細には、計算機合成ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)の技術により画像生成部25は、ボリュームデータ内の心臓領域に関する干渉パターン(ホログラム)のデータを生成する。生成されたホログラムのデータは、記憶部21に記憶される。表示部29は、このホログラムに基づいて心臓領域をホログラフィー表示する。例えば、表示部29は、ホログラムを画像表示エリアに表示し、この画像表示エリアに参照光を照射する。これにより心臓領域が立体像としてユーザにより観察される。また、表示部29は、ROIの候補領域を心臓領域に重ね合わせてホログラフィー表示する。この候補領域は、上述のように所定の形状と所定の大きさとを有している。
ユーザは、ROIの候補領域内にROIの設定箇所を移動させるように、入力部23を介して心臓領域の移動操作や回転操作をする。移動操作や回転操作は、心臓領域を直接的にタッチしたり、つまんだり、回転させるといった直感的な操作になる。従ってホログラフィー表示の場合、ROIの設定箇所をROIの候補領域に移動させる操作がより直感的な操作感覚になる。
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
以上本発明によれば、ボリュームデータ内へのROIの設定作業におけるユーザの負担の軽減を実現することができる。
1…超音波診断装置、10…超音波プローブ、11…送受信部、12…Bモード処理部、13…Bモードボリュームデータ生成部、14…ドプラ処理部、15…ドプラボリュームデータ生成部、20…画像処理装置、21…記憶部、23…入力部、25…画像生成部、27…表示制御部、29…表示部、31…ROI設定部、33…ネットワークインターフェース部、35…システム制御部

Claims (5)

  1. 被検体に関するボリュームデータを記憶する記憶部と、
    前記ボリュームデータに基づいて表示画像のデータを生成する生成部と、
    前記生成された表示画像を表示エリアに表示し、前記表示エリア上の所定位置に関心領域の範囲を示すマークを前記表示画像上に重ねて表示する表示部と、
    前記表示された表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更させるための、ユーザからの指示を入力する入力部と、
    前記表示されたマークを前記所定位置に固定させたまま、前記入力された指示に応じて前記表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する表示制御部と、
    を具備する画像処理装置であって、
    前記表示制御部は、前記関心領域に前記ボリュームデータ内の生体領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定し、
    前記表示部は、前記関心領域に前記生体領域の少なくとも一部の領域が含まれると判定された場合、前記少なくとも一部の領域を他の領域とは異なる表示態様で表示する、画像処理装置。
  2. 被検体に関するボリュームデータを記憶する記憶部と、
    前記ボリュームデータに基づいて表示画像のデータを生成する生成部と、
    前記生成された表示画像を表示エリアに表示し、前記表示エリア上の所定位置に関心領域の範囲を示すマークを前記表示画像上に重ねて表示する表示部と、
    前記表示された表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更させるための、ユーザからの指示を入力する入力部と、
    前記表示されたマークを前記所定位置に固定させたまま、前記入力された指示に応じて前記表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する表示制御部と、
    を具備する画像処理装置であって、
    前記表示制御部は、前記関心領域に前記ボリュームデータ内の生体領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定し、
    前記表示部は、前記関心領域に前記生体領域の少なくとも一部の領域が含まれていると判定された場合、前記断面位置又は前記視点位置から見て前記関心領域よりも手前に位置する前記生体領域の他の領域を切り落として表示する、画像処理装置。
  3. ユーザからの指示に従って、前記ボリュームデータ内における前記マークに対応する領域に前記関心領域を設定する設定部をさらに備える、請求項1又は2記載の画像処理装置。
  4. 前記表示画像は、ボリュームレンダリング画像、フライスルー画像、MPR画像、又はホログラムである、請求項1又は2記載の画像処理装置。
  5. 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超音波を送信し、前記被検体により反射された超音波を前記超音波プローブを介して受信し、エコー信号を生成する送受信部と、
    前記生成されたエコー信号に基づいて前記被検体に関するボリュームデータを生成する生成部と、
    前記生成されたボリュームデータに基づいて表示画像のデータを生成する生成部と、
    前記生成された表示画像を表示エリアに表示し、前記表示エリア上の所定位置に関心領域の範囲を示すマークを前記表示画像上に重ねて表示する表示部と、
    前記表示された表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更させるための、ユーザからの指示を入力する入力部と、
    前記表示されたマークを前記所定位置に固定させたまま、前記入力された指示に応じて前記表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する表示制御部と、
    を具備する超音波診断装置であって、
    前記表示制御部は、前記関心領域に前記ボリュームデータ内の生体領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定し、
    前記表示部は、前記関心領域に前記生体領域の少なくとも一部の領域が含まれると判定された場合、前記少なくとも一部の領域を他の領域とは異なる表示態様で表示する、超音波診断装置
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