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技術 超音波診断装置

出願人 GEヘルスケア・ジャパン株式会社
発明者 生方敬一郎李太宝
出願日 2006年6月20日 (14年8ヶ月経過) 出願番号 2006-169881
公開日 2006年10月19日 (14年4ヶ月経過) 公開番号 2006-280967
状態 未登録
技術分野 超音波診断装置
主要キーワード 荷重係数 設備負担 Bモード 造影モード シネ画像 血管造影用 マスク画像データ 造影画像データ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年10月19日)のものです。
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図面 (9)

課題

造影剤である気泡音圧破壊されても、造影剤による変化を持続的に見ることが出来る超音波診断装置を提供する。

解決手段

音線データに基づく画像データを第1の入力データとしその第1の入力データと第2の入力データとの差分画像データを出力する差分画像データ出力手段6、その差分画像データ出力手段が1データ前に出力した前記差分画像データを記憶し前記第2の入力データとして前記差分画像データ出力手段に入力する差分画像データ記憶手段10、前記差分画像データに対応する部分とイメージメモリ5に記憶した画像データに対応する部分とを識別可能表示態様で含む合成画像を作成する画像作成手段7、前記合成画像を表示する表示手段8等を具備する。

概要

背景

従来、造影剤の入る前の被検体の画像を超音波診断装置により撮影し、次に造影剤として気泡を被検体内注入した後の被検体の画像を超音波診断装置により撮影し、2つの画像の差分画像血管造影用サブトラクション装置により算出し、その差分画像を見て診断を行うことが行われている。

概要

造影剤である気泡が音圧破壊されても、造影剤による変化を持続的に見ることが出来る超音波診断装置を提供する。音線データに基づく画像データを第1の入力データとしその第1の入力データと第2の入力データとの差分画像データを出力する差分画像データ出力手段6、その差分画像データ出力手段が1データ前に出力した前記差分画像データを記憶し前記第2の入力データとして前記差分画像データ出力手段に入力する差分画像データ記憶手段10、前記差分画像データに対応する部分とイメージメモリ5に記憶した画像データに対応する部分とを識別可能表示態様で含む合成画像を作成する画像作成手段7、前記合成画像を表示する表示手段8等を具備する。

目的

そこで、本発明の第1の目的は、造影剤による変化があった血流部分および変化のない組織部分の両方を見ることが出来る超音波画像表示方法および超音波診断装置を提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、造影剤である気泡が音圧で破壊されても、造影剤による変化を持続的に見ることが出来る超音波画像表示方法および超音波診断装置を提供することにある。
さらに、本発明の第3の目的は、血管造影用サブトラクション装置を付加しなくても差分画像を表示しうる超音波診断装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

音波探触子と、その超音波探触子を駆動して被検体を超音波で走査音線データを取得する送受信手段と、1画像分の音線データに基づく画像データを生成する信号処理手段と、前記画像データの一つを記憶するイメージ記憶手段と、前記画像データを第1の入力データとしその第1の入力データと第2の入力データとの差分画像データを出力する差分画像データ出力手段と、その差分画像データ出力手段が1データ前に出力した前記差分画像データを記憶し前記第2の入力データとして前記差分画像データ出力手段に入力する差分画像データ記憶手段と、前記差分画像データに対応する差分画像を作成するか又は前記差分画像データに対応する部分と前記イメージメモリに記憶した画像データに対応する部分とを識別可能表示態様で含む合成画像を作成する画像作成手段と、前記差分画像または前記合成画像を表示する表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置

請求項2

超音波探触子と、その超音波探触子を駆動して被検体を超音波で走査し音線データを取得する送受信手段と、1画像分の音線データに基づく画像データを生成する信号処理手段と、前記画像データの一つを記憶するイメージ記憶手段と、前記画像データを第1の入力データとしその第1の入力データと第2の入力データのα倍のデータとの差分画像データを出力する差分画像データ出力手段と、その差分画像データ出力手段が1データ前に出力した前記差分画像データを記憶し前記第2の入力データとして前記差分画像データ出力手段に入力する差分画像データ記憶手段と、前記差分画像データに対応する差分画像を作成するか又は前記差分画像データに対応する部分と前記イメージメモリに記憶した画像データに対応する部分とを識別可能な表示態様で含む合成画像を作成する画像作成手段と、前記差分画像または前記合成画像を表示する表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。

技術分野

0001

本発明は、超音波画像表示方法および超音波診断装置に関し、更に詳しくは、造影効果視認可能とするための差分画像を表示しうる超音波画像表示方法および超音波診断装置に関する。

背景技術

0002

従来、造影剤の入る前の被検体の画像を超音波診断装置により撮影し、次に造影剤として気泡を被検体内注入した後の被検体の画像を超音波診断装置により撮影し、2つの画像の差分画像を血管造影用サブトラクション装置により算出し、その差分画像を見て診断を行うことが行われている。

発明が解決しようとする課題

0003

従来技術には、次の問題点がある。
(1)血管造影用サブトラクション装置で得られる差分画像で見えるのは造影剤による変化があった血流部分だけであり、変化のない組織部分は見えないため、変化のあった部位を正確に同定できない。
(2)送信する超音波音圧が強いと、造影剤である気泡が音圧で破壊されるため、差分画像上で変化が見えるのは1回の撮影の直後だけであり、それ以降は変化がなくなってしまうため、変化が見えなくなってしまう。
(3)従来の超音波診断装置は差分画像を表示する機能がなかったため、上記のように血管造影用サブトラクション装置を付加する必要があり、設備負担が大きくなる。

0004

そこで、本発明の第1の目的は、造影剤による変化があった血流部分および変化のない組織部分の両方を見ることが出来る超音波画像表示方法および超音波診断装置を提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、造影剤である気泡が音圧で破壊されても、造影剤による変化を持続的に見ることが出来る超音波画像表示方法および超音波診断装置を提供することにある。
さらに、本発明の第3の目的は、血管造影用サブトラクション装置を付加しなくても差分画像を表示しうる超音波診断装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

第1の観点では、本発明は、超音波により被検体を走査し画像データを得ることを繰り返して複数の画像データを取得し、それら複数の画像データ中の一つをマスク画像データとし、そのマスク画像データと他の画像データの差分画像データを作成し、その差分画像データに対応する部分と前記マスク画像データに対応する部分とを識別可能表示態様で含む合成画像を作成し表示することを特徴とする超音波画像表示方法を提供する。
上記第1の観点による超音波画像表示方法では、造影剤が入る前の画像データをマスク画像データとした場合、造影剤が入る前の画像データにその画像データと造影剤が入った後の画像データとの差分画像が合成された画像が作成され表示されるため、造影剤による変化があった血流部分および変化のない組織部分の両方を見ることが出来るようになり、変化のあった部位を正確に同定できるようになる。

0006

第2の観点では、本発明は、超音波により被検体を走査し画像データI1 を得ると共にそれを差分画像データI1'として記憶し、次に超音波により被検体を走査し画像データIn を得ると共に前記差分画像データIn-1'との差分画像データIn'を求めて記憶することをn=2,3,…について繰り返し、前記差分画像データIn'に対応する差分画像を作成し表示するか、又は、前記差分画像データIn'に対応する部分と前記画像データI1 〜In 中の一つに対応する部分とを識別可能な表示態様で含む合成画像を作成し表示することを特徴とする超音波画像表示方法を提供する。
前述した第1の観点による超音波画像表示方法では、送信する超音波の音圧が強いと、造影剤である気泡が音圧で破壊されるため、差分画像上で変化が見えるのは1回の撮影の直後だけであり、それから後、造影剤である気泡を含んだ血液が新たに補填されるまでの間は、変化が見えなくなってしまう。
しかるに、上記第2の観点による超音波画像表示方法では、新たな画像データと1データ前の差分画像との差分画像を新たな差分画像とするため、造影剤による変化が差分画像上に一度現われると、それが数データに渡って差分画像上に現われ続ける。従って、造影剤である気泡が音圧で破壊されても、造影剤による変化を持続的に見ることが出来る。

0007

第3の観点では、本発明は、超音波により被検体を走査し画像データI1 を得ると共にそれを差分画像データI1'として記憶し、次に超音波により被検体を走査し画像データIn を得ると共に前記差分画像データIn-1'のα倍のデータとの差分画像データIn'を求めて記憶することをn=2,3,…について繰り返し、前記差分画像データIn'に対応する差分画像を作成し表示するか、又は、前記差分画像データIn'に対応する部分と前記画像データI1 〜In 中の一つに対応する部分とを識別可能な表示態様で含む合成画像を作成し表示することを特徴とする超音波画像表示方法を提供する。
上記第3の観点による超音波画像表示方法は、先述の第2の観点による超音波画像表示方法と基本的に同じであるが、荷重係数であるαの値を調整することにより、造影剤による変化が差分画像上に現われ続ける期間を調整することが出来るようになる。一般には、αの値を大きくすれば前記期間は長くなり、αの値を小さくすれば前記期間は短くなる。

0008

第4の観点では、本発明は、超音波探触子と、その超音波探触子を駆動して被検体を超音波で走査し音線データを取得する送受信手段と、1画像分の音線データに基づく画像データを生成する信号処理手段と、前記画像データを記憶するイメージ記憶手段と、記憶している複数の画像データ中の一つをマスク画像データとしそのマスク画像データと他の画像データの差分画像データを作成する差分画像データ作成手段と、前記差分画像データに対応する部分と前記マスク画像データに対応する部分とを識別可能な表示態様で含む合成画像を作成する画像作成手段と、前記合成画像を表示する表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第4の観点による超音波診断装置では、前記第1の観点による超音波画像表示方法を好適に実施でき、血管造影用サブトラクション装置を付加しなくても差分画像を表示できるようになる。

0009

第5の観点では、本発明は、超音波探触子と、その超音波探触子を駆動して被検体を超音波で走査し音線データを取得する送受信手段と、1画像分の音線データに基づく画像データを生成する信号処理手段と、前記画像データの一つを記憶するイメージ記憶手段と、前記画像データを第1の入力データとしその第1の入力データと第2の入力データとの差分画像データを出力する差分画像データ出力手段と、その差分画像データ出力手段が1データ前に出力した前記差分画像データを記憶し前記第2の入力データとして前記差分画像データ出力手段に入力する差分画像データ記憶手段と、前記差分画像データに対応する差分画像を作成するか又は前記差分画像データに対応する部分と前記イメージメモリに記憶した画像データに対応する部分とを識別可能な表示態様で含む合成画像を作成する画像作成手段と、前記差分画像または前記合成画像を表示する表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第5の観点による超音波診断装置では、前記第2の観点による超音波画像表示方法を好適に実施でき、血管造影用サブトラクション装置を付加しなくても差分画像を表示できるようになる。

0010

第6の観点では、本発明は、超音波探触子と、その超音波探触子を駆動して被検体を超音波で走査し音線データを取得する送受信手段と、1画像分の音線データに基づく画像データを生成する信号処理手段と、前記画像データの一つを記憶するイメージ記憶手段と、前記画像データを第1の入力データとしその第1の入力データと第2の入力データのα倍のデータとの差分画像データを出力する差分画像データ出力手段と、その差分画像データ出力手段が1データ前に出力した前記差分画像データを記憶し前記第2の入力データとして前記差分画像データ出力手段に入力する差分画像データ記憶手段と、前記差分画像データに対応する差分画像を作成するか又は前記差分画像データに対応する部分と前記イメージメモリに記憶した画像データに対応する部分とを識別可能な表示態様で含む合成画像を作成する画像作成手段と、前記差分画像または前記合成画像を表示する表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第6の観点による超音波診断装置では、前記第3の観点による超音波画像表示方法を好適に実施でき、血管造影用サブトラクション装置を付加しなくても差分画像を表示できるようになる。

0011

なお、以上における画像データは、1画像分の音線データの集合であるか、又は、1画像分の音線データを変換して作成した表示用データであるか、のいずれであってもよい。

発明の効果

0012

本発明の超音波画像表示方法および超音波診断装置によれば、次の効果が得られる。
(1)造影剤による変化があった血流部分および変化のない組織部分の両方を見ることが出来るようになり、変化のあった部位を正確に同定できる。
(2)造影剤である気泡が音圧で破壊されても、造影剤による変化を持続的に見ることが出来る。
(3)血管造影用サブトラクション装置を付加しなくても、差分画像を表示できる。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下、図に示す本発明の実施の形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

0014

−第1の実施形態−
図1は、本発明の第1の実施形態の超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置100は、超音波探触子1と、その超音波探触子1を駆動して被検体を超音波で走査し音線データを取得する送受信部2と、1画像分の音線データに基づく画像データ(Bモード,Color Flow Mappingモード,Power Dopplar Imaging モードのいずれの画像データでもよい)を生成する信号処理部3と、前記画像データを記憶するイメージメモリ5と、記憶している複数の画像データ中の一つをマスク画像データMとしそのマスク画像データMと他の画像データRの差分画像データ(R−M)を作成するルックアップテーブル6と、前記差分画像データ(R−M)に対応する部分と前記マスク画像データMに対応する部分とを識別可能な表示態様で含む合成画像を作成するスキャンコンバータ7と、前記合成画像を表示する表示装置8と、全体の処理を制御するコントローラ4と、指示などを操作者が入力するための入力装置9とを具備している。

0015

図2は、上記超音波診断装置100における造影モード処理を示すフロー図である。
テップR1では、造影剤が入る前から造影剤が入ってくるまでの間、超音波(造影剤である気泡が破壊されないような音圧とする)により被検体を走査し画像データを得ることを繰り返し、複数の画像データを得て、イメージメモリ5に格納する。
ステップR2では、イメージメモリ5に格納した画像データのモノクロ画像をCRT8に表示し、造影剤が入る前のモノクロ画像の一つを操作者が入力装置9で指定することにより、そのモノクロ画像に対応する画像データをマスク画像データMとする。
ステップR3では、「静止」か「正順」か「逆順」かを操作者が入力装置9で指定する。
ステップR4では、「静止」が指定されたならステップR5へ進み、「正順」が指定されたならステップR7へ進み、「逆順」が指定されたならステップR8へ進む。

0016

ステップR5では、イメージメモリ5に格納した画像データのモノクロ画像をCRT8に表示し、造影剤が入った後のモノクロ画像の一つを操作者が入力装置9で指定することにより、そのモノクロ画像に対応する画像データを造影画像データRとする。
ステップR6では、造影画像データRをイメージメモリ5から読み出し、ステップR9へ進む。

0017

ステップR7では、全画像データをイメージメモリ5から時系列順に読み出し、読み出した順に造影画像データRとし、ステップR9へ進む。

0018

ステップR8では、全造影画像データRをイメージメモリ5から時系列と逆順に読み出し、読み出した順に造影画像データRとし、ステップR9へ進む。

0019

ステップR9では、イメージメモリ5から読み出した造影画像データRから前記マスク画像データMを減算し、差分画像データを作成する。
ステップR10では、スキャンコンバータ7で前記マスク画像データMのモノクロ画像と前記差分画像データのカラー画像とを作成し合成する。そして、その合成画像を、CRT8に表示する。「静止」の場合は合成画像は静止画像になるが、「正順」か「逆順」の場合は合成画像はシネ画像となる。

0020

図3は、造影画像データRと、マスク画像データMと、ルックアップテーブル6と、差分画像データ(R−M)の関係を示す模式図である。
ルックアップテーブル6は、メモリであり、造影画像データRとマスク画像データMの対応する画素の値の組合せをアドレスとし、そのアドレスに書かれている値を出力データとする。その出力データが、前記差分画像データ(R−M)の対応する画素の値となる。

0021

上記第1の実施形態の超音波診断装置100によれば、造影剤が入る前の画像データMのモノクロ画像に、その画像データMと造影剤が入った後の画像データRとの差分画像(R−M)のカラー画像が合成された合成画像が作成され、表示されるため、造影剤による変化があった血流部分および変化のない組織部分の両方を見ることが出来るようになり、変化のあった部位を正確に同定できるようになる。また、血管造影用サブトラクション装置を付加しなくても、差分画像(R−M)を表示できるようになる。

0022

−第2の実施形態−
図4は、本発明の第2の実施形態の超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置200は、超音波探触子1と、その超音波探触子1を駆動して被検体を超音波で走査し音線データを取得する送受信部2と、1画像分の音線データに基づく画像データI1 〜In (Bモード,Color Flow Mappingモード,Power Dopplar Imaging モードのいずれの画像データでもよい)を生成する信号処理部3と、前記画像データI1 〜In の一つを記憶するイメージメモリ5と、前記画像データI1 〜In を第1の入力データとしその第1の入力データと第2の入力データIn-1'のα倍のデータとの差分画像データIn'を出力するルックアップテーブル6と、そのルックアップテーブル6が1データ前に出力した前記差分画像データIn'を記憶し前記第2の入力データIn-1'として前記ルックアップテーブル6に入力する差分画像データメモリ10と、前記差分画像データIn'に対応する差分画像を作成するか又は前記差分画像データIn'に対応する部分と前記イメージメモリ5に記憶した画像データMに対応する部分とを識別可能な表示態様で含む合成画像を作成するスキャンコンバータ7と、前記差分画像または前記合成画像を表示する表示装置8と、全体の処理を制御するコントローラ4と、指示や前記荷重係数αなどを操作者が入力するための入力装置9とを具備している。

0023

図5は、画像データI1 〜In と、第2の入力データIn-1'と、差分画像データIn'の関係を示す例示図である。
画像データI1 〜I4 までは造影剤が入っていない値“2”である。画像データI5 は造影剤の効果による値“20”である。しかし、超音波の音圧により、造影剤である気泡が破壊されるため、画像データI6 以降は造影剤が入っていない値“2”となる。
第2の入力データIn-1'の初期値は“0”になっている。以後、第2の入力データIn-1'の値は、1データ前の差分画像データIn'の値になる。
差分画像データIn'の値は、
In'=|In −α・In-1'|
α=1
になっている。

0024

図6は、1データ前の差分画像データIn'の値を第2の入力データとせずに、画像データI1 を第2の入力データとした場合の画像データI1 〜In と、第2の入力データI1 と、差分画像データIn'の関係を示す例示図である。
画像データI1 〜I4 までは造影剤が入っていない値“2”である。画像データI5 は造影剤の効果による値“20”である。しかし、超音波の音圧により、造影剤である気泡が破壊されるため、画像データI6 以降は造影剤が入っていない値“2”となる。
第2の入力データI1 の値は“2”で一定である。
差分画像データIn'の値は、
In'=|In −α・I1 |
α=1
になっている。

0025

図5図6とを比較すれば判るように、図5では造影剤による変化が差分画像上に一度現われると、それが数データに渡って現われ続ける。すなわち、造影剤である気泡が音圧で破壊されても、造影剤による変化を持続的に見ることが出来る。一方、図6では造影剤による変化が差分画像上に一度だけ現われるが、それ以後は消えてしまう。すなわち、造影剤である気泡が音圧で破壊されるため、造影剤による変化を持続的に見ることが出来ない。

0026

図7は、画像データI1 〜In と、第2の入力データIn-1'と、差分画像データIn'の関係を示す別の例示図である。
画像データI1 〜I4 までは造影剤が入っていない値“0”である。画像データI5 は造影剤の効果による値“20”である。しかし、超音波の音圧により、造影剤である気泡が破壊されるため、画像データI6 以降は造影剤が入っていない値“0”となる。
第2の入力データIn-1'の値は、1データ前の差分画像データIn'の値になる。
差分画像データIn'の値は、
In'=|In −α・In-1'|
α=0.9
になっている。

0027

図8は、画像データI1 〜In と、第2の入力データIn-1'と、差分画像データIn'の関係を示す更に別の例示図である。
画像データI1 〜I4 までは造影剤が入っていない値“0”である。画像データI5 は造影剤の効果による値“20”である。しかし、超音波の音圧により、造影剤である気泡が破壊されるため、画像データI6 以降は造影剤が入っていない値“0”となる。
第2の入力データIn-1'の値は、1データ前の差分画像データIn'の値になる。
差分画像データIn'の値は、
In'=|In −α・In-1'|
α=1.0
になっている。

0028

図7図8とを比較すれば判るように、荷重係数αの値が比較的小さいと造影剤による変化が現われ続ける期間が比較的短くなり、荷重係数αの値が比較的大きいと造影剤による変化が現われ続ける期間が比較的長くなる。

0029

上記第2の実施形態の超音波診断装置200によれば、造影剤による変化があった血流部分および変化のない組織部分の両方を見ることが出来るようになり、変化のあった部位を正確に同定できるようになる。また、造影剤である気泡が音圧で破壊されても、造影剤による変化を持続的に見ることが出来る。さらに、血管造影用サブトラクション装置を付加しなくても、差分画像を表示できるようになる。

図面の簡単な説明

0030

本発明の第1の実施形態にかかる超音波診断装置の構成図である。
図1の超音波診断装置の造影モード処理の動作を示すフロー図である。
造影画像データとマスク画像データとルックアップテーブルと差分画像データの関係を示す模式図である。
本発明の第2の実施形態にかかる超音波診断装置の構成図である。
画像データと第2の入力データと差分画像データの関係の例示図である。
画像データと第2の入力データと差分画像データの関係を示す別の例示図である。
画像データと第2の入力データと差分画像データの関係を示す更に別の例示図である。
画像データと第2の入力データと差分画像データの関係を示す更にまた別の例示図である。

符号の説明

0031

100,200超音波診断装置
1 超音波探触子
2送受信部
3信号処理部
4コントローラ
5イメージメモリ
6ルックアップテーブル
7スキャンコンバータ
8表示装置
9入力装置
10差分画像データメモリ

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