JP3366726B2 - 超音波三次元データ収集装置 - Google Patents
超音波三次元データ収集装置Info
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Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波三次元データ収
集装置、特にラベル信号と共に超音波断層像を記憶し、
このラベル信号を基に記憶された超音波断層像を選択す
る超音波三次元データ収集装置に関する。
集装置、特にラベル信号と共に超音波断層像を記憶し、
このラベル信号を基に記憶された超音波断層像を選択す
る超音波三次元データ収集装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、生体内より得られた複数枚の超音
波断層像を基に、生体内部の組織を三次元的に表示する
超音波三次元画像装置が提案されており、医療の場で診
断に利用されている。
波断層像を基に、生体内部の組織を三次元的に表示する
超音波三次元画像装置が提案されており、医療の場で診
断に利用されている。
【０００３】一般に、超音波断層像は、体腔内に挿入さ
れた超音波探触子を移動させて得られる超音波エコー
を、例えば超音波診断層装置等において演算処理するこ
とによって得ている。
れた超音波探触子を移動させて得られる超音波エコー
を、例えば超音波診断層装置等において演算処理するこ
とによって得ている。
【０００４】一方、超音波三次元画像装置は、超音波診
断装置等から入力された複数枚の超音波断層像を所定枚
数毎に積み重ねて、三次元画像を形成する。従って、等
移動量毎に収集された複数枚の超音波断層像を合成しな
ければ、超音波三次元画像全体を均一分解能にすること
ができない。例えば、凹凸が多い壁面を有する臓器に超
音波探触子を挿入し、ある個所では短い移動量で超音波
断層像を収集し、またある個所では長い移動量で超音波
断層像を収集して、これを基に三次元画像を形成したと
する。この場合、高速移動時の超音波断層像を積み重ね
て形成した三次元画像の部分は、のっぺりした像になる
のに対して、低速移動時の超音波断層像を積み重ねて形
成した三次元画像の部分は、凹凸がはっきりした像にな
る。これでは、正確な診断情報を得ることができない。
断装置等から入力された複数枚の超音波断層像を所定枚
数毎に積み重ねて、三次元画像を形成する。従って、等
移動量毎に収集された複数枚の超音波断層像を合成しな
ければ、超音波三次元画像全体を均一分解能にすること
ができない。例えば、凹凸が多い壁面を有する臓器に超
音波探触子を挿入し、ある個所では短い移動量で超音波
断層像を収集し、またある個所では長い移動量で超音波
断層像を収集して、これを基に三次元画像を形成したと
する。この場合、高速移動時の超音波断層像を積み重ね
て形成した三次元画像の部分は、のっぺりした像になる
のに対して、低速移動時の超音波断層像を積み重ねて形
成した三次元画像の部分は、凹凸がはっきりした像にな
る。これでは、正確な診断情報を得ることができない。
【０００５】そこで、従来は、超音波探触子を手動又は
機械により一定速度で移動させながら、超音波探触子の
操作者が、超音波探触子に装着された位置検出器からの
出力を監視して、一定移動量毎の超音波エコーを上記超
音波診断装置に入力し、等速度間隔の超音波断層像を複
数枚収集していた。
機械により一定速度で移動させながら、超音波探触子の
操作者が、超音波探触子に装着された位置検出器からの
出力を監視して、一定移動量毎の超音波エコーを上記超
音波診断装置に入力し、等速度間隔の超音波断層像を複
数枚収集していた。
【０００６】また、循環器系の臓器を診断する場合に
は、一般に心臓の動きに合わせて行われる。そこで、循
環器系の臓器の超音波三次元画像は、操作者が心電信号
を監視しながら心拍のある波（例えばＲ波）毎に一定時
間間隔で超音波断層像を収集し、これを基に合成してい
た。
は、一般に心臓の動きに合わせて行われる。そこで、循
環器系の臓器の超音波三次元画像は、操作者が心電信号
を監視しながら心拍のある波（例えばＲ波）毎に一定時
間間隔で超音波断層像を収集し、これを基に合成してい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように操作者が位置検出器からの移動量を監視しながら
一定移動量と判断して超音波断層像を収集すると、どう
しても完全に一定間隔で収集することができなかった。
このため、収集された複数枚の超音波断層像から三次元
画像を形成すると、一画像上の分解能が均一にならず、
診断精度が劣る恐れがあった。
ように操作者が位置検出器からの移動量を監視しながら
一定移動量と判断して超音波断層像を収集すると、どう
しても完全に一定間隔で収集することができなかった。
このため、収集された複数枚の超音波断層像から三次元
画像を形成すると、一画像上の分解能が均一にならず、
診断精度が劣る恐れがあった。
【０００８】特に、操作者が超音波探触子を操作しなが
ら、位置検出器の出力を見て、一定移動量毎の超音波断
層像を収集する場合、超音波三次元データの収集に長時
間要することとなる。
ら、位置検出器の出力を見て、一定移動量毎の超音波断
層像を収集する場合、超音波三次元データの収集に長時
間要することとなる。
【０００９】本発明の目的は、不定間隔での複数の超音
波断層像の取込後に一定間隔で複数の超音波断層像を選
択できるようにすることにある。
波断層像の取込後に一定間隔で複数の超音波断層像を選
択できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、超音波探触子
を生体内に挿入しそれを移動させながら得られる複数の
超音波断層像を三次元画像形成用に収集する超音波三次
元データ収集装置において、前記超音波探触子の移動に
おける移動量を示す移動量ラベル信号を出力する手段
と、前記超音波探触子の移動において得られた複数の超
音波断層像及び移動量ラベル信号を記憶媒体に記憶する
記憶装置と、前記記憶媒体に記憶された複数の超音波断
層像の中から、前記記憶媒体に記憶された移動量ラベル
信号に基づいて、移動量が一定間隔になるように複数の
超音波断層像を選択する選択手段と、前記選択された複
数の超音波断層像に基づいて三次元画像を形成する手段
と、を有することを特徴とする。望ましくは、前記選択
手段は、所望の分解能を得るため前記一定間隔を変化さ
せる。望ましくは、前記複数の超音波断層像は前記記憶
媒体のビデオトラック上に記録され、前記移動量ラベル
信号は前記記憶媒体の音声トラック上に記録される。望
ましくは、前記音声トラック上に記憶される移動量ラベ
ル信号は、移動量を周波数で表した信号である。
を生体内に挿入しそれを移動させながら得られる複数の
超音波断層像を三次元画像形成用に収集する超音波三次
元データ収集装置において、前記超音波探触子の移動に
おける移動量を示す移動量ラベル信号を出力する手段
と、前記超音波探触子の移動において得られた複数の超
音波断層像及び移動量ラベル信号を記憶媒体に記憶する
記憶装置と、前記記憶媒体に記憶された複数の超音波断
層像の中から、前記記憶媒体に記憶された移動量ラベル
信号に基づいて、移動量が一定間隔になるように複数の
超音波断層像を選択する選択手段と、前記選択された複
数の超音波断層像に基づいて三次元画像を形成する手段
と、を有することを特徴とする。望ましくは、前記選択
手段は、所望の分解能を得るため前記一定間隔を変化さ
せる。望ましくは、前記複数の超音波断層像は前記記憶
媒体のビデオトラック上に記録され、前記移動量ラベル
信号は前記記憶媒体の音声トラック上に記録される。望
ましくは、前記音声トラック上に記憶される移動量ラベ
ル信号は、移動量を周波数で表した信号である。
【００１１】本発明は、超音波探触子を生体内に挿入し
移動させながら得られる複数の超音波断層像を三次元画
像形成用に収集する超音波三次元データ収集装置におい
て、前記超音波探触子の移動における移動量を示す移動
量ラベル信号を出力する手段と、心電波形を示す心電ラ
ベル信号を出力する手段と、前記超音波探触子の移動に
おいて得られた複数の超音波断層像、移動量ラベル信号
及び心電ラベル信号を記憶媒体に記憶する記憶装置と、
前記記憶媒体に記憶された複数の超音波断層像の中か
ら、前記記憶媒体に記憶された移動量ラベル信号及び心
電ラベル信号に基づいて、超音波断層像間の移動量が一
定間隔になるようにかつ同一時相となるように、複数の
超音波断層像を選択する選択手段と、前記選択された複
数の超音波断層像に基づいて三次元画像を形成する手段
と、を有することを特徴とする。 望ましくは、前記選択
手段は、所望の分解能を得るため前記一定間隔を変化さ
せる。望ましくは、前記複数の超音波断層像は前記記憶
媒体のビデオトラック上に記録され、前記移動量ラベル
信号は前記記憶媒体の第１音声トラック上に記録され、
前記心電ラベル信号は前記記憶媒体の第２音声トラック
上に記憶される。望ましくは、前記第１音声トラック上
に記憶される移動量ラベル信号は、移動量を周波数で表
した信号であり、前記第２音声トラック上に記憶される
心電ラベル信号は、心電波形を周波数で表した信号であ
る。
移動させながら得られる複数の超音波断層像を三次元画
像形成用に収集する超音波三次元データ収集装置におい
て、前記超音波探触子の移動における移動量を示す移動
量ラベル信号を出力する手段と、心電波形を示す心電ラ
ベル信号を出力する手段と、前記超音波探触子の移動に
おいて得られた複数の超音波断層像、移動量ラベル信号
及び心電ラベル信号を記憶媒体に記憶する記憶装置と、
前記記憶媒体に記憶された複数の超音波断層像の中か
ら、前記記憶媒体に記憶された移動量ラベル信号及び心
電ラベル信号に基づいて、超音波断層像間の移動量が一
定間隔になるようにかつ同一時相となるように、複数の
超音波断層像を選択する選択手段と、前記選択された複
数の超音波断層像に基づいて三次元画像を形成する手段
と、を有することを特徴とする。 望ましくは、前記選択
手段は、所望の分解能を得るため前記一定間隔を変化さ
せる。望ましくは、前記複数の超音波断層像は前記記憶
媒体のビデオトラック上に記録され、前記移動量ラベル
信号は前記記憶媒体の第１音声トラック上に記録され、
前記心電ラベル信号は前記記憶媒体の第２音声トラック
上に記憶される。望ましくは、前記第１音声トラック上
に記憶される移動量ラベル信号は、移動量を周波数で表
した信号であり、前記第２音声トラック上に記憶される
心電ラベル信号は、心電波形を周波数で表した信号であ
る。
【００１２】本発明は、超音波探触子を生体内から引き
抜き移動させることによって得られる複数の超音波断層
像を収集する超音波データ収集システムにおいて、前記
超音波探触子の移動における移動量を示す移動量ラベル
信号を出力する手段と、前記超音波探触子の移動におい
て得られた複数の超音波断層像及び移動量ラベル信号を
記憶媒体に記憶する記憶装置と、前記記憶媒体に記憶さ
れる複数の超音波断層像及び移動量ラベル信号の同期を
とるために移動量ラベル信号を遅延する遅延回路と、を
有することを特徴とする。
抜き移動させることによって得られる複数の超音波断層
像を収集する超音波データ収集システムにおいて、前記
超音波探触子の移動における移動量を示す移動量ラベル
信号を出力する手段と、前記超音波探触子の移動におい
て得られた複数の超音波断層像及び移動量ラベル信号を
記憶媒体に記憶する記憶装置と、前記記憶媒体に記憶さ
れる複数の超音波断層像及び移動量ラベル信号の同期を
とるために移動量ラベル信号を遅延する遅延回路と、を
有することを特徴とする。
【００１３】
【００１４】
【作用】上記超音波三次元データ収集装置の構成によれ
ば、超音波検査における超音波断層像をランダムに（不
定間隔で）収集することができるので、例えば、検査を
短時間で行うことができる。また、収集した超音波断層
像にはラベル信号が付されて記憶されているので、ラベ
ル信号を基に一定間隔で（更に必要に応じて同一時相
の）複数の超音波断層像を選択的に取り込むことができ
る。従って、この選択された超音波断層像を用いて三次
元画像を形成すれば、画像全体が均一分解能である三次
元画像を得ることができる。
ば、超音波検査における超音波断層像をランダムに（不
定間隔で）収集することができるので、例えば、検査を
短時間で行うことができる。また、収集した超音波断層
像にはラベル信号が付されて記憶されているので、ラベ
ル信号を基に一定間隔で（更に必要に応じて同一時相
の）複数の超音波断層像を選択的に取り込むことができ
る。従って、この選択された超音波断層像を用いて三次
元画像を形成すれば、画像全体が均一分解能である三次
元画像を得ることができる。
【００１５】また、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）か
ら成る記憶装置とビデオテープの記録媒体を用いるの
で、超音波断層像とラベル信号を同時に記憶できると共
に、また再生させて、特定時期の超音波断層像を選択す
ることも容易である。
ら成る記憶装置とビデオテープの記録媒体を用いるの
で、超音波断層像とラベル信号を同時に記憶できると共
に、また再生させて、特定時期の超音波断層像を選択す
ることも容易である。
【００１６】また、ラベル信号を超音波探触子の移動量
を基に形成された信号を用いれば、ランダムに収集され
た超音波断層像から等移動量の超音波断層像を選択的に
取り込むことができる。
を基に形成された信号を用いれば、ランダムに収集され
た超音波断層像から等移動量の超音波断層像を選択的に
取り込むことができる。
【００１７】また、ラベル信号を心電信号とすると、心
拍のある時相での超音波断層像を選択的に取り込むこと
ができる。
拍のある時相での超音波断層像を選択的に取り込むこと
ができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１９】図１は、本発明の好適な実施例に係る超音
波三次元データ収集装置の概要を示す図である。図２
は、移動量情報の電圧変化を周波数変化に変換した波形
を示す図である。図３は、心電情報の電圧変化を周波数
変化に変換した波形を示す図である。
波三次元データ収集装置の概要を示す図である。図２
は、移動量情報の電圧変化を周波数変化に変換した波形
を示す図である。図３は、心電情報の電圧変化を周波数
変化に変換した波形を示す図である。
【００２０】本実施例に係る超音波三次元データ収集装
置は、図１に示すように、超音波断層像を収集する超音
波三次元データ収集システムと、三次元画像形成用の超
音波断層像を選択する超音波三次元データ処理システム
との２つのシステムより構成される。
置は、図１に示すように、超音波断層像を収集する超音
波三次元データ収集システムと、三次元画像形成用の超
音波断層像を選択する超音波三次元データ処理システム
との２つのシステムより構成される。
【００２１】超音波三次元データ収集システム
まず、超音波三次元データ収集システムについて説明す
る。
る。
【００２２】上記超音波三次元データ収集システムは、
超音波探触子を移動させて得られる超音波断層像を、特
定取り込みタイミングを示すラベル信号と共に取り込み
記憶するシステムである。そして、このラベル信号は、
超音波探触子の移動量を基に形成された信号及び心電信
号から形成される。
超音波探触子を移動させて得られる超音波断層像を、特
定取り込みタイミングを示すラベル信号と共に取り込み
記憶するシステムである。そして、このラベル信号は、
超音波探触子の移動量を基に形成された信号及び心電信
号から形成される。
【００２３】次に、超音波三次元データ収集システムの
構成を説明する。
構成を説明する。
【００２４】超音波三次元データ収集システムは、汎用
の超音波診断装置１６と、超音波探触子１０と、位置検
出器１２と、心電検出装置１４、ビデオテープレコーダ
（以下「ＶＴＲ」と略す）２０と、音声帯域信号変換部
１８とによって構成されている。
の超音波診断装置１６と、超音波探触子１０と、位置検
出器１２と、心電検出装置１４、ビデオテープレコーダ
（以下「ＶＴＲ」と略す）２０と、音声帯域信号変換部
１８とによって構成されている。
【００２５】超音波断層像の収集
例えば、心臓の超音波検査を行う場合、超音波探触子１
０は、経食用超音波探触子である。超音波探触子１０
は、図６に示すように、マウスピース形状の位置検出器
１２を介して食道内に挿入され、手動又は機械的に平行
又は回転等の操作により引き抜かれながら超音波を送受
波する。超音波診断装置１６は、超音波探触子１０を通
じて生体内への超音波を送受波し、超音波断層像を作像
し、ビデオ信号に変換してモニタに表示すると共に、ビ
デオ出力ポートよりＶＴＲ２０にビデオ信号を出力す
る。
０は、経食用超音波探触子である。超音波探触子１０
は、図６に示すように、マウスピース形状の位置検出器
１２を介して食道内に挿入され、手動又は機械的に平行
又は回転等の操作により引き抜かれながら超音波を送受
波する。超音波診断装置１６は、超音波探触子１０を通
じて生体内への超音波を送受波し、超音波断層像を作像
し、ビデオ信号に変換してモニタに表示すると共に、ビ
デオ出力ポートよりＶＴＲ２０にビデオ信号を出力す
る。
【００２６】超音波探触子の移動量を基にラベル信号形
成 まず、超音波探触子の移動量を計測する位置検出器１２
の構造を説明する。位置検出器１２は、図７及び図８に
示すように、位置検出器１２の中空内を通過する超音波
探触子１０に接触し回転するメインローラ４６と、メイ
ンローラ４６に接続し、移動量を検出するエンコーダ４
０と、エンコーダ４０の出力を外部に送信する接続コネ
クタ４２と、位置検出器１２の中空内を通過する超音波
探触子１０を平行に保持しながら移動させる補助ローラ
４８とバネ４４と、から成る。
成 まず、超音波探触子の移動量を計測する位置検出器１２
の構造を説明する。位置検出器１２は、図７及び図８に
示すように、位置検出器１２の中空内を通過する超音波
探触子１０に接触し回転するメインローラ４６と、メイ
ンローラ４６に接続し、移動量を検出するエンコーダ４
０と、エンコーダ４０の出力を外部に送信する接続コネ
クタ４２と、位置検出器１２の中空内を通過する超音波
探触子１０を平行に保持しながら移動させる補助ローラ
４８とバネ４４と、から成る。
【００２７】従って、超音波探触子１０を操作すると、
検出器１２内のメインローラ４６が回転し、このメイン
ローラ４６に接続されたエンコーダ４０が探触子の移動
に応じて電気パルスを出力する。この電気パルス数の累
積値が超音波探触子１０の移動量に比例する。位置検出
器１２はエンコーダ４０の出力する電気パルスを位置検
出器１２内にあるカウンタにて累積し、カウンタ出力を
デジタル／アナログ変換（以下Ｄ／Ａ変換）することで
電圧信号を出力する。この電圧値は探触子移動量に比例
した値となる。すなわち図２（ａ）の振幅Ｖは探触子移
動量Ｌと考えても差し支えない。
検出器１２内のメインローラ４６が回転し、このメイン
ローラ４６に接続されたエンコーダ４０が探触子の移動
に応じて電気パルスを出力する。この電気パルス数の累
積値が超音波探触子１０の移動量に比例する。位置検出
器１２はエンコーダ４０の出力する電気パルスを位置検
出器１２内にあるカウンタにて累積し、カウンタ出力を
デジタル／アナログ変換（以下Ｄ／Ａ変換）することで
電圧信号を出力する。この電圧値は探触子移動量に比例
した値となる。すなわち図２（ａ）の振幅Ｖは探触子移
動量Ｌと考えても差し支えない。
【００２８】次に、図１においてこの電圧信号は、音声
帯域信号変換部１８の第１電圧／周波数コンバータ（以
下「第１Ｖ／Ｆコンバータ」）１８ａに出力される。第
１Ｖ／Ｆコンバータ１８ａは、移動量を示す周波数音声
帯域変化信号（以下「移動量ラベル信号」という）とし
て、遅延回路１９ａに出力する。この移動量ラベル信号
が探触子移動中の超音波断層像の位置を示すラベル信号
として用いられる。この周波数変換では低い電圧信号は
低い周波数に、高い電圧信号は高い周波数の信号に変換
される。一般に、電圧等の振幅変化信号は、ノイズの影
響を受けやすくＳ／Ｎ比を大きくできない。そこで、図
２に示すように、Ｖ／Ｆコンバータによりノイズの影響
を受けにくい周波数（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の音声帯
域信号に変換することとした。
帯域信号変換部１８の第１電圧／周波数コンバータ（以
下「第１Ｖ／Ｆコンバータ」）１８ａに出力される。第
１Ｖ／Ｆコンバータ１８ａは、移動量を示す周波数音声
帯域変化信号（以下「移動量ラベル信号」という）とし
て、遅延回路１９ａに出力する。この移動量ラベル信号
が探触子移動中の超音波断層像の位置を示すラベル信号
として用いられる。この周波数変換では低い電圧信号は
低い周波数に、高い電圧信号は高い周波数の信号に変換
される。一般に、電圧等の振幅変化信号は、ノイズの影
響を受けやすくＳ／Ｎ比を大きくできない。そこで、図
２に示すように、Ｖ／Ｆコンバータによりノイズの影響
を受けにくい周波数（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の音声帯
域信号に変換することとした。
【００２９】遅延回路１９ａは、移動量ラベル信号を超
音波診断装置１６から出力される超音波断層像のビデオ
信号に同期させて、ＶＴＲ２０のオーディオ入力ポート
へ音声として出力する。
音波診断装置１６から出力される超音波断層像のビデオ
信号に同期させて、ＶＴＲ２０のオーディオ入力ポート
へ音声として出力する。
【００３０】心電信号を基にラベル信号形成
心電検出装置１４の端子は、生体の手首及び足首に取り
付けられ、心電信号が心電検出装置１４に入力される。
振幅を持った電圧信号から成る入力された心電信号は、
音声帯域信号変換部１８の第２電圧／周波数コンバータ
（以下「第２Ｖ／Ｆコンバータ」）１８ｂに出力され
る。第２Ｖ／Ｆコンバータ１８ｂは、心電信号の電圧変
化を周波数変化に変換し、心電波形を示す周波数音声帯
域変化信号（以下「心電ラベル信号」という）として、
遅延回路１９ｂに出力する。この心電ラベル信号が、超
音波断層像の取り込みタイミングを示すラベル信号とし
て用いられる。なお、心電ラベル信号も、ノイズの影響
を受けにくい周波数（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の音声帯
域信号である。
付けられ、心電信号が心電検出装置１４に入力される。
振幅を持った電圧信号から成る入力された心電信号は、
音声帯域信号変換部１８の第２電圧／周波数コンバータ
（以下「第２Ｖ／Ｆコンバータ」）１８ｂに出力され
る。第２Ｖ／Ｆコンバータ１８ｂは、心電信号の電圧変
化を周波数変化に変換し、心電波形を示す周波数音声帯
域変化信号（以下「心電ラベル信号」という）として、
遅延回路１９ｂに出力する。この心電ラベル信号が、超
音波断層像の取り込みタイミングを示すラベル信号とし
て用いられる。なお、心電ラベル信号も、ノイズの影響
を受けにくい周波数（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の音声帯
域信号である。
【００３１】遅延回路１９ｂは、心電ラベル信号を超音
波診断装置１６から出力される超音波断層像のビデオ信
号に同期させるようにＶＴＲ２０のオーディオ入力ポー
トへ音声として出力する。
波診断装置１６から出力される超音波断層像のビデオ信
号に同期させるようにＶＴＲ２０のオーディオ入力ポー
トへ音声として出力する。
【００３２】超音波断層像とラベル信号との同時取り込
み ＶＴＲ２０は、上記２つのラベル信号を超音波断層像と
共に取り込み、同時にＶＴＲテープ２２に記憶する。
み ＶＴＲ２０は、上記２つのラベル信号を超音波断層像と
共に取り込み、同時にＶＴＲテープ２２に記憶する。
【００３３】ＶＴＲ２０に入力された２つのラベル信号
と超音波断層像のビデオ信号とは、ＶＴＲテープ２２内
の磁気テープの異なるトラックにそれぞれ記録される。
すなわち、超音波断層像のビデオ信号は、デジタルビデ
オトラックに、取り込みタイミングを示す移動量ラベル
信号と心電ラベル信号は、それぞれハイファイ音声トラ
ックＣＨ１とハイファイ音声トラックＣＨ２とに記録さ
れる。
と超音波断層像のビデオ信号とは、ＶＴＲテープ２２内
の磁気テープの異なるトラックにそれぞれ記録される。
すなわち、超音波断層像のビデオ信号は、デジタルビデ
オトラックに、取り込みタイミングを示す移動量ラベル
信号と心電ラベル信号は、それぞれハイファイ音声トラ
ックＣＨ１とハイファイ音声トラックＣＨ２とに記録さ
れる。
【００３４】超音波三次元データ処理システム
次に、超音波三次元データ処理システムについて説明す
る。
る。
【００３５】超音波探触子の移動量を用いた三次元画像
形成用の超音波断層像選択収集 上記超音波三次元データ収集システムにおいてラベル信
号と超音波断層像とが同時記録されたＶＴＲテープ２２
は、超音波三次元データ処理システムの再生用ＶＴＲ２
４において再生される。
形成用の超音波断層像選択収集 上記超音波三次元データ収集システムにおいてラベル信
号と超音波断層像とが同時記録されたＶＴＲテープ２２
は、超音波三次元データ処理システムの再生用ＶＴＲ２
４において再生される。
【００３６】再生用ＶＴＲ２４は、移動量ラベル信号と
超音波断層像のビデオ信号とを、三次元データ処理装置
２６に出力する。図４に示すように、三次元データ処理
装置２６は、再生された移動量ラベル信号の周波数を解
析して超音波断層像の移動量を算出する。図４には不定
間隔で探触子を移動させ超音波断層像を記録した場合の
例を示す。三次元データ処理装置２６は、算出された移
動量から、移動量が一定間隔になるような超音波断層像
（ＶＴＲフレーム）を選択し取り込んでいく。図４にお
いて探触子が速く移動した部分ではＶＴＲに記録されて
いる超音波断層像が飛び飛びに、ゆっくり移動した部分
では連続的に選択されている。これにより、三次元画像
形成用の超音波断層像が収集される。ここで、三次元デ
ータ処理装置２６としては、パーソナルコンピュータ
（ＰＣ）、ワークステーション（ＷＳ）等が用いられ
る。
超音波断層像のビデオ信号とを、三次元データ処理装置
２６に出力する。図４に示すように、三次元データ処理
装置２６は、再生された移動量ラベル信号の周波数を解
析して超音波断層像の移動量を算出する。図４には不定
間隔で探触子を移動させ超音波断層像を記録した場合の
例を示す。三次元データ処理装置２６は、算出された移
動量から、移動量が一定間隔になるような超音波断層像
（ＶＴＲフレーム）を選択し取り込んでいく。図４にお
いて探触子が速く移動した部分ではＶＴＲに記録されて
いる超音波断層像が飛び飛びに、ゆっくり移動した部分
では連続的に選択されている。これにより、三次元画像
形成用の超音波断層像が収集される。ここで、三次元デ
ータ処理装置２６としては、パーソナルコンピュータ
（ＰＣ）、ワークステーション（ＷＳ）等が用いられ
る。
【００３７】従って、上記選択収集された複数枚の超音
波断層像を用いて三次元画像を形成すれば、画像全体が
均一分解能である三次元画像を得ることができる。
波断層像を用いて三次元画像を形成すれば、画像全体が
均一分解能である三次元画像を得ることができる。
【００３８】なお、読み出す移動量の間隔を変化させる
ことにより、所望の分解能の三次元データを記録でき
る。
ことにより、所望の分解能の三次元データを記録でき
る。
【００３９】心電を用いた三次元画像形成用の超音波断
層像選択収集 上記超音波三次元データ収集システムにおいてラベル信
号と超音波断層像とが同時記録されたＶＴＲテープ２２
は、超音波三次元データ処理システムの再生用ＶＴＲ２
４において再生される。
層像選択収集 上記超音波三次元データ収集システムにおいてラベル信
号と超音波断層像とが同時記録されたＶＴＲテープ２２
は、超音波三次元データ処理システムの再生用ＶＴＲ２
４において再生される。
【００４０】図１の例のように、心臓の三次元データを
収集するような場合、同じ時相でかつ異なる位置での超
音波断層像が必要となる。通常１つの位置で１心拍以上
の超音波断層像を記録し、データを取り込む際、心電の
ある時相のものを選択して取り込む。この場合記録され
た超音波断層像の移動量情報と心電の時相情報が必要に
なってくる。
収集するような場合、同じ時相でかつ異なる位置での超
音波断層像が必要となる。通常１つの位置で１心拍以上
の超音波断層像を記録し、データを取り込む際、心電の
ある時相のものを選択して取り込む。この場合記録され
た超音波断層像の移動量情報と心電の時相情報が必要に
なってくる。
【００４１】再生用ＶＴＲ２４は、ラベル信号である移
動量と心電を示す周波数音声帯域変化信号と超音波断層
像のビデオ信号とを、三次元データ処理装置２６に出力
する。三次元データ処理装置２６は、移動量ラベル信号
と心電ラベル信号の周波数を解析して同時に記録されて
いる超音波断層像の移動量と心電波形の時相を算出す
る。三次元データ処理装置２６は、移動量が一定間隔に
なるように心電サイクルを選択する。
動量と心電を示す周波数音声帯域変化信号と超音波断層
像のビデオ信号とを、三次元データ処理装置２６に出力
する。三次元データ処理装置２６は、移動量ラベル信号
と心電ラベル信号の周波数を解析して同時に記録されて
いる超音波断層像の移動量と心電波形の時相を算出す
る。三次元データ処理装置２６は、移動量が一定間隔に
なるように心電サイクルを選択する。
【００４２】続いて図５に示すように、三次元データ処
理装置２６は、選択された心電サイクル中からある時相
（例えばＲ波の立ち上がり）を探し、この時相に対応す
る超音波断層像（ＶＴＲフレーム）を取り込んでいく。
この移動量の選択と時相の選択を同時に行いながら心臓
の三次元画像形成用超音波断層像が収集される。
理装置２６は、選択された心電サイクル中からある時相
（例えばＲ波の立ち上がり）を探し、この時相に対応す
る超音波断層像（ＶＴＲフレーム）を取り込んでいく。
この移動量の選択と時相の選択を同時に行いながら心臓
の三次元画像形成用超音波断層像が収集される。
【００４３】一般に心拍数は個体差があるので、上記の
ように心電ラベル信号を基に選択的に超音波断層像を収
集すれば、時相の正確な三次元画像を形成することがで
きる。
ように心電ラベル信号を基に選択的に超音波断層像を収
集すれば、時相の正確な三次元画像を形成することがで
きる。
【００４４】なお、ＶＴＲテープの異なるトラック上に
超音波断層像と心電情報とを記録しているので、心電波
形のみを出力させることもできる。
超音波断層像と心電情報とを記録しているので、心電波
形のみを出力させることもできる。
【００４５】以上のように収集した超音波断層像は、三
次元的に構築され、ＣＲＴ（陰極線管）に三次元画像と
して表示される。
次元的に構築され、ＣＲＴ（陰極線管）に三次元画像と
して表示される。
【００４６】なお、本実施例において、図１に示す音声
帯域信号変換部１８は、電圧／周波数変換を行うことと
したが、これに限るものではなく、電圧変化の信号レベ
ルのみを調整して振幅変化信号に変換してもよい。ま
た、記憶媒体をＶＴＲテープとしたが、これに限るもの
ではなく、レーザディスク等でもよい。
帯域信号変換部１８は、電圧／周波数変換を行うことと
したが、これに限るものではなく、電圧変化の信号レベ
ルのみを調整して振幅変化信号に変換してもよい。ま
た、記憶媒体をＶＴＲテープとしたが、これに限るもの
ではなく、レーザディスク等でもよい。
【００４７】また、心臓の超音波検査を例示して本発明
を説明したが、これに限るものではなく体腔内又は血管
内の超音波検査にも用いることができる。以上説明した
ように、上記の超音波三次元データ収集装置の構成によ
れば、超音波検査における超音波断層像をランダムに収
集することができるので、検査を短時間で行うことがで
きる。また、収集した超音波断層像にはラベル信号が付
されて記憶されているので、ラベル信号を基に特定時期
の超音波断層像を選択的に取り込むことができる。従っ
て、この選択された超音波断層像を用いて三次元画像を
形成すれば、画像全体が均一分解能である三次元画像を
得ることができる。また、ビデオテープレコーダ（ＶＴ
Ｒ）から成る記憶装置とビデオテープの記録媒体を用い
るので、超音波断層像とラベル信号とを同時に記憶でき
ると共に、また再生させて、特定時期の超音波断層像を
選択することも容易である。また、ラベル信号として超
音波探触子の移動量を基に形成された信号を用いれば、
ランダムに収集された超音波断層像から等移動量の超音
波断層像を選択的に取り込むことができる。また、手動
で超音波探触子を移動させる場合、超音波探触子の移動
状況を気にせずに操作することができるので、超音波三
次元データ収集の時間が短縮できる。また、ラベル信号
を心電信号とすると、心拍のある時相での超音波断層像
を選択的に取り込むことができる。更に、一般に広く普
及し、かつ安価に入手できるＶＴＲとＶＴＲテープを用
いるので、超音波三次元データ収集装置のシステム全体
のコストを低減できる。また、超音波断層像を収集する
超音波三次元データ収集システムと、三次元画像形成用
の超音波断層像を選択する超音波三次元データ処理シス
テムとを分離すると、各装置を小型化でき、操作も簡略
化できる。
を説明したが、これに限るものではなく体腔内又は血管
内の超音波検査にも用いることができる。以上説明した
ように、上記の超音波三次元データ収集装置の構成によ
れば、超音波検査における超音波断層像をランダムに収
集することができるので、検査を短時間で行うことがで
きる。また、収集した超音波断層像にはラベル信号が付
されて記憶されているので、ラベル信号を基に特定時期
の超音波断層像を選択的に取り込むことができる。従っ
て、この選択された超音波断層像を用いて三次元画像を
形成すれば、画像全体が均一分解能である三次元画像を
得ることができる。また、ビデオテープレコーダ（ＶＴ
Ｒ）から成る記憶装置とビデオテープの記録媒体を用い
るので、超音波断層像とラベル信号とを同時に記憶でき
ると共に、また再生させて、特定時期の超音波断層像を
選択することも容易である。また、ラベル信号として超
音波探触子の移動量を基に形成された信号を用いれば、
ランダムに収集された超音波断層像から等移動量の超音
波断層像を選択的に取り込むことができる。また、手動
で超音波探触子を移動させる場合、超音波探触子の移動
状況を気にせずに操作することができるので、超音波三
次元データ収集の時間が短縮できる。また、ラベル信号
を心電信号とすると、心拍のある時相での超音波断層像
を選択的に取り込むことができる。更に、一般に広く普
及し、かつ安価に入手できるＶＴＲとＶＴＲテープを用
いるので、超音波三次元データ収集装置のシステム全体
のコストを低減できる。また、超音波断層像を収集する
超音波三次元データ収集システムと、三次元画像形成用
の超音波断層像を選択する超音波三次元データ処理シス
テムとを分離すると、各装置を小型化でき、操作も簡略
化できる。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、不定間隔での複数の超
音波断層像の取込後に一定間隔で複数の超音波断層像を
選択できる。
音波断層像の取込後に一定間隔で複数の超音波断層像を
選択できる。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【図１】本発明の好適な実施例に係る超音波三次元デー
タ収集装置の概要を示す図である。
タ収集装置の概要を示す図である。
【図２】移動量情報の電圧変化を周波数変化に変換した
波形を示す図である。
波形を示す図である。
【図３】心電情報の電圧変化を周波数変化に変換した波
形を示す図である。
形を示す図である。
【図４】移動量情報を用いて一定間隔に超音波断層像を
取り込むタイミングを説明する図である。
取り込むタイミングを説明する図である。
【図５】心電情報を用いて一定間隔に超音波断層像を取
り込むタイミングを説明する図である。
り込むタイミングを説明する図である。
【図６】本発明の超音波三次元データ収集装置に用いる
位置検出器の概要を示す図である。
位置検出器の概要を示す図である。
【図７】図６のＡ−Ａ′線に沿った断面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ′線に直交する線に沿った断面図
である。
である。
１０ 超音波探触子
１２ 位置検出器
１４ 心電検出装置
１６ 超音波診断装置
１８ 音声帯域信号変換部
２０ ＶＴＲ
２２ ＶＴＲテープ
２４ 再生用ＶＴＲ
２６ 三次元データ処理装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 8/00 - 8/15
Claims (9)
- 【請求項１】 超音波探触子を生体内に挿入しそれを移
動させながら得られる複数の超音波断層像を三次元画像
形成用に収集する超音波三次元データ収集装置におい
て、前記超音波探触子の移動における移動量を示す移動量ラ
ベル信号を出力する手段と、 前記超音波探触子の移動において得られた複数の超音波
断層像及び移動量ラベル信号を記憶媒体に記憶する記憶
装置と、 前記記憶媒体に記憶された複数の超音波断層像の中か
ら、前記記憶媒体に記憶された移動量ラベル信号に基づ
いて、移動量が一定間隔になるように複数の超音波断層
像を選択する選択手段と、 前記選択された複数の超音波断層像に基づいて三次元画
像を形成する手段と、 を有することを特徴とする超音波三次元データ収集装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載の超音波三次元データ収集
装置において、 前記選択手段は、所望の分解能を得るため前記一定間隔
を変化させることを特徴とする超音波三次元データ収集
装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の超音波三次元データ収集
装置において、前記複数の超音波断層像は前記記憶媒体のビデオトラッ
ク上に記録され、 前記移動量ラベル信号は前記記憶媒体の音声トラック上
に記録される ことを特徴とする超音波三次元データ収集
装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の超音波三次元データ収集
装置において、前記音声トラック上に記憶される移動量ラベル信号は、
移動量を周波数で表した信号である ことを特徴とする超
音波三次元データ収集装置。 - 【請求項５】 超音波探触子を生体内に挿入し移動させ
ながら得られる複数の超音波断層像を三次元画像形成用
に収集する超音波三次元データ収集装置において、 前記超音波探触子の移動における移動量を示す移動量ラ
ベル信号を出力する手段と、 心電波形を示す心電ラベル信号を出力する手段と、 前記超音波探触子の移動において得られた複数の超音波
断層像、移動量ラベル信号及び心電ラベル信号を記憶媒
体に記憶する記憶装置と、 前記記憶媒体に記憶された複数の超音波断層像の中か
ら、前記記憶媒体に記憶された移動量ラベル信号及び心
電ラベル信号に基づいて、超音波断層像間の移動量が一
定間隔になるようにかつ同一時相となるように、複数の
超音波断層像を選択する選択手段と、 前記選択された複数の超音波断層像に基づいて三次元画
像を形成する手段と、 を有することを特徴とする超音波三次元データ収集装
置。 - 【請求項６】 請求項５記載の超音波三次元データ収集
装置において、 前記選択手段は、所望の分解能を得るため前記一定間隔
を変化させることを特徴とする超音波三次元データ収集
装置。 - 【請求項７】 請求項５記載の超音波三次元データ収集
装置において、 前記複数の超音波断層像は前記記憶媒体のビデオトラッ
ク上に記録され、 前記移動量ラベル信号は前記記憶媒体の第１音声トラッ
ク上に記録され、 前記心電ラベル信号は前記記憶媒体の第２音声トラック
上に記憶されることを特徴とする超音波三次元データ収
集装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の超音波三次元データ収集
装置において、 前記第１音声トラック上に記憶される移動量ラベル信号
は、移動量を周波数で表した信号であり、 前記第２音声トラック上に記憶される心電ラベル信号
は、心電波形を周波数で表した信号であることを特徴と
する超音波三次元データ収集装置。 - 【請求項９】 超音波探触子を生体内から引き抜き移動
させることによって得られる複数の超音波断層像を収集
する超音波データ収集システムにおいて、 前記超音波探触子の移動における移動量を示す移動量ラ
ベル信号を出力する手段と、 前記超音波探触子の移動において得られた複数の超音波
断層像及び移動量ラベル信号を記憶媒体に記憶する記憶
装置と、 前記記憶媒体に記憶される複数の超音波断層像及び移動
量ラベル信号の同期をとるために移動量ラベル信号を遅
延する遅延回路と、 を有することを特徴とする超音波データ収集システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09479494A JP3366726B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 超音波三次元データ収集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09479494A JP3366726B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 超音波三次元データ収集装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299072A JPH07299072A (ja) | 1995-11-14 |
| JP3366726B2 true JP3366726B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=14119986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09479494A Expired - Fee Related JP3366726B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 超音波三次元データ収集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3366726B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4574785B2 (ja) * | 2000-03-15 | 2010-11-04 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置および画像診断システム |
| JP2007319492A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Shimadzu Corp | 超音波診断装置 |
| US8852106B2 (en) | 2009-04-13 | 2014-10-07 | Hitachi Aloka Medical, Ltd. | Ultrasound diagnostic apparatus |
| CN111631703B (zh) * | 2020-06-09 | 2024-11-12 | 博睿康科技（常州）股份有限公司 | 视频信号与生物电信号同步的方法及视频生物电采集系统 |
-
1994
- 1994-05-09 JP JP09479494A patent/JP3366726B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07299072A (ja) | 1995-11-14 |
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|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |