專利名稱：超聲波圖像處理裝置及方法、超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實施方式涉及超聲波圖像處理裝置、超聲波診斷裝置、以及超聲波圖像處理方法。
背景技術(shù)：
為了進行基于超聲波圖像的圖像診斷，進行基于通過超聲波掃描而產(chǎn)生的體數(shù)據(jù)的3維圖像的生成、顯示。作為容易地生成想要的3維圖像的方法，出現(xiàn)了在MPR圖像上同時設(shè)定視點方向和3維圖像處理的對象區(qū)域(以下稱作切取區(qū)域)的功能。在上述同時設(shè)定功能中，典型地是將1個3維圖像和相互正交的3個MPR圖像并列地顯示。MPR圖像是為了進行視點方向的設(shè)定和切取區(qū)域的設(shè)定而顯示的圖像。MPR圖像的截面位置只要沒有被操作者變更就是固定的。3維圖像是基于設(shè)定的視點方向和切取區(qū)域而產(chǎn)生的2維的顯示圖像。以下，表示利用同時設(shè)定功能的視點方向和切取區(qū)域的操作者的設(shè)定作業(yè)的流程。首先，操作者從顯示的3個MPR圖像之中選擇容易進行切取區(qū)域的指定的圖像。接著， 操作者將鼠標(biāo)光標(biāo)移動到被選擇的MPR圖像上，通過在作為切取區(qū)域的一端的位置處點擊，指定矢量(用于視點方向和切取區(qū)域的設(shè)定的矢量。以下表述為設(shè)定矢量)的起點，通過將鼠標(biāo)光標(biāo)移動到作為切取區(qū)域的另一端的位置上來指定設(shè)定矢量的終點。將從指定的起點連結(jié)到終點的矢量設(shè)定為設(shè)定矢量。如果在1個MPR圖像上設(shè)定設(shè)定矢量，則在其他 MPR圖像上顯示設(shè)定矢量的投影。操作者通過用鼠標(biāo)光標(biāo)調(diào)整投影在其他MPR圖像上的設(shè)定矢量的朝向或長度，來調(diào)整設(shè)定矢量的3維的朝向或長度。但是，由于在顯示過程中的Mra圖像上設(shè)定設(shè)定矢量，所以設(shè)定矢量的3維的朝向被限制在顯示過程中的MPR圖像的截面內(nèi)。因此，在想要使設(shè)定矢量朝向顯示過程中的MPR 圖像的截面以外的情況下，必須調(diào)整MI3R圖像的截面，在調(diào)整后的MI3R圖像上再次調(diào)整設(shè)定矢量的朝向。這樣，為了 3維地適當(dāng)設(shè)定設(shè)定矢量，必須反復(fù)進行MPR圖像的截面的調(diào)整和 MPR圖像上的矢量的調(diào)整。在先專利文獻日本特表2007-503857號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)利用超聲波圖像的圖像觀察中的操作性的提高的超聲波圖像處理裝置及超聲波診斷裝置。有關(guān)本實施方式的超聲波圖像處理裝置具備存儲部，存儲通過超聲波掃描而產(chǎn)生的體數(shù)據(jù)；截面圖像生成部，基于上述體數(shù)據(jù)生成分別與既定的多個截面相對應(yīng)的多個截面圖像的數(shù)據(jù)；3維圖像生成部，基于上述體數(shù)據(jù)生成與既定的視點方向有關(guān)的3維圖像的數(shù)據(jù)；顯示部，顯示上述多個截面圖像和3維圖像；設(shè)定部，按照來自操作者的指示，在顯示的上述多個截面圖像中的第一截面圖像上設(shè)定矢量；更新部，按照設(shè)定的上述矢量將顯示的上述3維圖像更新；以及變更部，將顯示的上述多個截面圖像中的其余的截面圖像的截面的位置變更為與設(shè)定的上述矢量交叉并且與上述第一截面圖像的截面正交的位置。有關(guān)本實施方式的超聲波診斷裝置具備超聲波探頭；掃描部，經(jīng)由上述超聲波探頭用超聲波掃描被檢體；體數(shù)據(jù)產(chǎn)生部，基于來自上述超聲波探頭的回波信號，產(chǎn)生與上述被檢體有關(guān)的體數(shù)據(jù)；截面圖像生成部，基于上述體數(shù)據(jù)生成分別與既定的多個截面相對應(yīng)的多個截面圖像的數(shù)據(jù)；3維圖像生成部，基于上述體數(shù)據(jù)生成與既定的視點方向有關(guān)的3維圖像的數(shù)據(jù)；顯示部，顯示上述多個截面圖像和3維圖像；設(shè)定部，按照來自操作者的指示，在顯示的上述多個截面圖像中的第一截面圖像上設(shè)定矢量；更新部，按照設(shè)定的上述矢量將顯示的上述3維圖像更新；以及變更部，將顯示的上述多個截面圖像中的其余的截面圖像的截面的位置變更為與設(shè)定的上述矢量交叉并且與上述第一截面圖像的截面正交的位置。有關(guān)本實施方式的超聲波圖像處理方法包括基于通過超聲波掃描而產(chǎn)生的體數(shù)據(jù)生成分別與既定的多個截面相對應(yīng)的多個截面圖像的數(shù)據(jù)；基于上述體數(shù)據(jù)生成與既定的視點方向有關(guān)的3維圖像的數(shù)據(jù)；顯示上述多個截面圖像和3維圖像；按照來自操作者的指示，在顯示的上述多個截面圖像中的第一截面圖像上設(shè)定矢量；按照設(shè)定的上述矢量將顯示的上述3維圖像更新；將顯示的上述多個截面圖像中的其余的截面圖像的截面的位置變更為與設(shè)定的上述矢量交叉并且與上述第一截面圖像的截面正交的位置。發(fā)明效果實現(xiàn)了利用超聲波圖像的圖像觀察中的操作性的提高。


圖1是表示有關(guān)本實施方式的超聲波圖像處理裝置和超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示顯示在圖1的顯示部上的4圖像顯示的布局的一例的圖。圖3是表示顯示在圖1的顯示部上的初始畫面中的MPR圖像的A面、B面及C面的初始的位置關(guān)系的一例的圖。圖4是表示在圖1的系統(tǒng)控制部的控制之下進行的截面自動變更處理的典型的流程的圖。圖5是表示在圖4的步驟Sl中顯示在顯示部上的初始畫面的一例的圖。圖6是用來說明在圖4的步驟S2中進行的設(shè)定矢量的位置指定的圖。圖7是用來說明在圖4的步驟S4中進行的切取區(qū)域的設(shè)定處理的圖。圖8是用來說明在圖4的步驟S7中進行的第一截面計算處理的圖。圖9是用來說明在圖4的步驟S8中進行的第二截面計算處理的圖。圖10是表示在圖4的步驟SlO中通過顯示部顯示的畫面的一例的圖。圖11是用來說明圖4的第二次的步驟S2中的設(shè)定矢量的調(diào)節(jié)處理的圖(C面與設(shè)定矢量的起點交叉的情況)。
圖12是表示由圖1的顯示部顯示的、關(guān)于與設(shè)定矢量的終點交叉的C面的C面圖像的一例的圖。圖13是表示由圖1的顯示部顯示的、關(guān)于與設(shè)定矢量的中點交叉的C面的C面圖像的一例的圖。圖14是表示由圖1的顯示部顯示的、與設(shè)定矢量的起點交叉的C面、與終點交叉的C面、以及與中點交叉的C面被一次設(shè)定的情況下的畫面的一例的圖。標(biāo)號說明1…超聲波診斷裝置，11…超聲波探頭，13…掃描控制部，15…發(fā)送部，17…接收部，19…信號處理部，21…體數(shù)據(jù)產(chǎn)生部，23…存儲部，25…矢量設(shè)定部，27…切取部，29... 3 維圖像生成部，31···截面計算部，33···截面圖像生成部，35···顯示控制部，37···顯示部，3>·· 操作部，41···系統(tǒng)控制部，50···超聲波圖像處理裝置
具體實施例方式有關(guān)本實施方式的超聲波圖像處理裝置具備存儲部、截面圖像生成部、3維圖像生成部、顯示部、設(shè)定部、更新部及變更部。存儲部存儲通過超聲波掃描而產(chǎn)生的體數(shù)據(jù)。截面圖像生成部基于上述體數(shù)據(jù)生成分別與既定的多個截面相對應(yīng)的多個截面圖像的數(shù)據(jù)。 3維圖像生成部基于上述體數(shù)據(jù)生成與既定的視點方向有關(guān)的3維圖像的數(shù)據(jù)。顯示部顯示上述多個截面圖像和3維圖像。設(shè)定部按照來自操作者的指示，在顯示的上述多個截面圖像中的第一截面圖像上設(shè)定矢量。更新部按照設(shè)定的上述矢量將顯示的上述3維圖像更新。變更部將顯示的上述多個截面圖像中的其余的截面圖像的截面的位置變更為與設(shè)定的上述矢量交叉并且與上述第一截面圖像的截面正交的位置。以下，參照

有關(guān)本實施方式的超聲波圖像處理裝置、超聲波診斷裝置和超聲波圖像處理方法。圖1是表示有關(guān)本實施方式的超聲波診斷裝置1和超聲波圖像處理裝置50的結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，超聲波診斷裝置1具有超聲波探頭11、掃描控制部13、發(fā)送部15、接收部17、信號處理部19、體數(shù)據(jù)產(chǎn)生部21、存儲部23、矢量設(shè)定部25、切取部27、3維圖像生成部四、截面計算部31、截面圖像生成部33、顯示控制部35、顯示部37、操作部39、以及系統(tǒng)控制部41。超聲波探頭11是電子掃描型。超聲波探頭11接受來自發(fā)送部15的驅(qū)動脈沖而產(chǎn)生超聲波。超聲波由被檢體的體內(nèi)組織的聲阻抗的不連續(xù)點(回波源)依次反射。反射的超聲波被超聲波探頭11接收。超聲波探頭11如果接收超聲波，則變換為來源于接收的超聲波的回波信號(電信號)，將該回波信號輸出。掃描控制部13為了經(jīng)由超聲波探頭11用超聲波掃描被檢體而控制發(fā)送部15和接收部17。掃描控制部13、發(fā)送部15和接收部17構(gòu)成經(jīng)由超聲波探頭11用超聲波掃描被檢體的掃描部。發(fā)送部15按照掃描控制部13的控制對超聲波探頭11反復(fù)發(fā)送驅(qū)動脈沖。更詳細地講，發(fā)送部15按照每個信道反復(fù)產(chǎn)生額定脈沖(rate pulse)。發(fā)送部15對所產(chǎn)生的各額定脈沖賦予為了形成與既定的發(fā)送方向和發(fā)送焦點有關(guān)的超聲波發(fā)送波束而需要的延遲時間。該延遲時間例如根據(jù)發(fā)送方向和發(fā)送焦點位置按照每個振子決定。并且，發(fā)送
7部15以基于各延遲后的額定脈沖的定時產(chǎn)生發(fā)送驅(qū)動脈沖，對各振子供給所產(chǎn)生的驅(qū)動脈沖。接受到驅(qū)動脈沖的供給的各振子產(chǎn)生超聲波。由此，超聲波探頭11照射與既定的發(fā)送方向和發(fā)送焦點位置有關(guān)的超聲波發(fā)送波束。接收部17按照掃描控制部13的控制，經(jīng)由超聲波探頭11反復(fù)接收來源于由被檢體反射的超聲波的回波信號。如果接收到回波信號，則接收部17生成關(guān)于超聲波束的接收信號。更詳細地講，接收部17從超聲波探頭11接收回波信號，將接收到的回波信號放大， 將放大后的回波信號從模擬變換為數(shù)字。接著，接收部17將變換為數(shù)字的回波信號存儲到數(shù)字存儲器中。數(shù)字存儲器按照每個振子設(shè)置?；夭ㄐ盘柋淮鎯υ趯?yīng)于接收的振子的數(shù)字存儲器上的、與該回波信號的接收時刻相對應(yīng)的地址中。接收部17從與既定的接收焦點位置相對應(yīng)的地址讀取回波信號并相加。通過一邊沿著超聲波發(fā)送波束上變更接收焦點位置，一邊重復(fù)該相加處理，由此接收部17生成與沿著既定的接收方向的超聲波接收束相對應(yīng)的回波信號(以下，稱作接收信號)。將所生成的接收信號供給到信號處理部19中。信號處理部19對接收信號實施B模式處理。具體而言，B模式處理部19對接收信號實施對數(shù)壓縮或包絡(luò)線檢波處理。將實施了對數(shù)壓縮或包絡(luò)線檢波處理的接收信號稱作B模式信號。將B模式信號供給到體數(shù)據(jù)產(chǎn)生部21中。體數(shù)據(jù)產(chǎn)生部21基于B模式信號產(chǎn)生關(guān)于被檢體的體數(shù)據(jù)。具體而言，體數(shù)據(jù)產(chǎn)生部21將B模式信號按照其位置信息配置到掃描轉(zhuǎn)換存儲器上，將數(shù)據(jù)缺失部分的數(shù)據(jù)內(nèi)插。通過該配置處理和內(nèi)插處理產(chǎn)生體數(shù)據(jù)。構(gòu)成體數(shù)據(jù)的各像素具有與來源的回波信號的強度相對應(yīng)的亮度值。將體數(shù)據(jù)供給到存儲部23中。存儲部23存儲關(guān)于被檢體的體數(shù)據(jù)。進而，存儲部23存儲用于后述的截面自動變更處理(超聲波圖像處理)的專用程序。矢量設(shè)定部25按照操作者的經(jīng)由操作部39的指示，在體數(shù)據(jù)內(nèi)設(shè)定設(shè)定矢量。設(shè)定矢量被用于3維圖像的視點方向和作為3維圖像的對象區(qū)域的切取區(qū)域的設(shè)定。此外， 矢量設(shè)定部25也可以按照操作者的經(jīng)由操作部39的指示調(diào)整設(shè)定矢量的起點或終點的位置、即設(shè)定矢量的長度或方向。切取部27對體數(shù)據(jù)設(shè)定具有對應(yīng)于設(shè)定矢量的范圍的切取區(qū)域，將設(shè)定的切取區(qū)域的數(shù)據(jù)從體數(shù)據(jù)切取出來。3維圖像生成部四基于切取區(qū)域的數(shù)據(jù)生成以設(shè)定矢量為視點方向的3維圖像的數(shù)據(jù)。另外，3維圖像生成部四也可以根據(jù)體數(shù)據(jù)生成與預(yù)先設(shè)定的視點方向或切取區(qū)域有關(guān)的3維圖像的數(shù)據(jù)。此外，3維圖像生成部四也可以根據(jù)體數(shù)據(jù)整體生成3維圖像的數(shù)據(jù)。截面計算部31按照設(shè)定矢量計算MI5R截面。截面圖像生成部33基于體數(shù)據(jù)生成與計算出的截面有關(guān)的截面圖像的數(shù)據(jù)。截面圖像生成部33對體數(shù)據(jù)實施 MPR(multi-planar reconstruction 多平面重建)處理而生成截面圖像的數(shù)據(jù)。以下，將通過MI3R處理生成的截面圖像稱作MPR圖像。另外，截面圖像生成部33也可以生成與預(yù)先設(shè)定的截面有關(guān)的MPR圖像的數(shù)據(jù)。顯示控制部35將MPR圖像和3維圖像以既定的布局顯示在顯示部37上。顯示控制部35按照由操作者經(jīng)由操作部39設(shè)定的設(shè)定矢量，更新所顯示的3維圖像。此外，顯示控制部35將顯示的MPR圖像的截面變更為隨著設(shè)定矢量的設(shè)定而計算出的截面。顯示部 37按照顯示控制部35的控制將MPR圖像和3維圖像以既定的布局顯示。顯示部37例如由CRT顯示器、或液晶顯示器、有機EL顯示器、等離子顯示器等顯示設(shè)備構(gòu)成。操作部39經(jīng)由輸入設(shè)備輸入來自操作者的各種指示或信息。輸入設(shè)備具有鍵盤或鼠標(biāo)、各種開關(guān)等。例如，操作部39被用于為了設(shè)定矢量的設(shè)定而進行的設(shè)定矢量的起點或終點的指定。系統(tǒng)控制部41作為超聲波診斷裝置1的中樞發(fā)揮功能。具體而言，系統(tǒng)控制部41 從存儲部23讀取專用程序，執(zhí)行所讀取的專用程序。通過專用程序的執(zhí)行，系統(tǒng)控制部41 按照專用程序表示的順序控制各部，以執(zhí)行截面自動變更處理。另外，存儲部23、矢量設(shè)定部25、切取部27、3維圖像生成部四、截面計算部31、截面圖像生成部33、顯示控制部35、顯示部37、操作部39及系統(tǒng)控制部41構(gòu)成超聲波圖像處
理裝置50。接著，對于在系統(tǒng)控制部41的控制下進行的超聲波診斷裝置1、超聲波圖像處理裝置50、以及超聲波圖像處理的動作例，在臨床應(yīng)用例中以心臟為例進行說明。進而，假設(shè)以接近心尖法觀察心臟。另外，本實施方式的應(yīng)用部位并不僅限定于心臟，能夠應(yīng)用于被檢體的所有部位。在本實施方式中，假設(shè)將心臟以4圖像顯示的布局觀察。圖2是表示4圖像顯示的布局的一例的圖。如圖2所示，對顯示畫面分配了 4個圖像顯示區(qū)域。在3個圖像顯示區(qū)域Rl、R2、R3中分別顯示相互正交的3個MPR圖像IA、IB、IC。3個MPR圖像IA、IB、IC 關(guān)于相互正交的3個截面。這里，將3個截面按照習(xí)慣稱作A面、B面、C面。在第一圖像顯示區(qū)域Rl中顯示關(guān)于A面的MPR圖像IA (以下稱作A面圖像)，在第二圖像顯示區(qū)域R2 中顯示關(guān)于B面的MPR圖像IB(以下稱作B面圖像)，在第三圖像顯示區(qū)域R3中顯示關(guān)于 C面的MPR圖像IC (以下稱作C面圖像)。此外，在第四圖像顯示區(qū)域R4中顯示3維圖像 13。圖3是表示A面、B面及C面的初始的位置關(guān)系的圖。如圖所示，A面表示與超聲波探頭的電子掃描面平行的截面。B面表示正交于A面并且沿著電子掃描面的排列方向的截面。C面表示與A面和B面兩者正交的截面。另外，圖中所示的A面、B面、C面的位置是初始的位置，能夠任意地變更。但是，即使變更了截面位置，也保持A面、B面及C面之間的正交關(guān)系。在超聲波掃描時，超聲波探頭11的操作者調(diào)整超聲波探頭11的位置，以使電子掃描面(A面)成為心臟的4腔截面(所謂的4ch視角、描繪心臟的4個腔的截面)。在此情況下，將B面調(diào)整為2腔截面(所謂的2ch視角、描繪心臟的4個腔中的兩個腔的截面)。 此外，將C面調(diào)整為心臟的短軸面(正交于左室中心軸的截面)。但是，在執(zhí)行心臟的超聲波掃描的情況下，超聲波探頭的位置11被肋間的超聲波窗限制，在許多情況下，不能將超聲波探頭11配置在接近心尖發(fā)中最佳的位置。因此，初始的A面及B面很多情況下不是適合于心臟觀察的截面。接著，對在系統(tǒng)控制部41的控制下進行的截面自動變更處理進行說明。圖4是表示截面自動變更處理的典型的流程的圖。以由操作者經(jīng)由操作部39進行了圖像觀察的開始指示為契機，系統(tǒng)控制部41開始截面自動變更處理。首先，系統(tǒng)控制部41使顯示控制部35進行初始畫面的顯示處理(步驟 Si)。
在步驟Sl中，顯示控制部35將設(shè)定為既定布局的初始畫面顯示在顯示部37上。 圖5是表示初始畫面的一例的圖。在初始畫面中，在第一圖像顯示區(qū)域Rl中顯示初始的A 面圖像IA，在第二圖像顯示區(qū)域R2中顯示初始的B面圖像IB，在第三圖像顯示區(qū)域R3中顯示初始的C面圖像IC，在第四圖像顯示區(qū)域R4中顯示初始的3維圖像13。初始的3維圖像13是由體數(shù)據(jù)整體產(chǎn)生的、與初始的視點方向有關(guān)的描繪圖像。初始的視點方向可以設(shè)定為任意的方向，例如設(shè)定為通過A面與B面的交線且正交于A面的方向。這些初始的 A面圖像IA的數(shù)據(jù)、B面圖像IB的數(shù)據(jù)、C面圖像IC的數(shù)據(jù)由截面圖像生成部33預(yù)先生成。此外，初始的3維圖像的數(shù)據(jù)由3維圖像生成部四預(yù)先生成。另外，在初始時，也可以在第四圖像顯示區(qū)域R4中不顯示3維圖像，例如也可以顯示由截面圖像生成部33生成的 A面圖像等的MPR圖像，或者也可以不顯示超聲波圖像。在A面圖像IA上重疊表示A面上的B面的位置的B面指示線LBl和表示A面上的C面的位置的C面指示線LCl。在B面圖像IB上重疊表示B面上的A面的位置的A面指示線LAl和表示B面上的C面的位置的C面指示線LC2。在C面圖像上重疊表示C面上的A面的位置的A面指示線LA2和表示C面上的B面的位置的B面指示線LB2。這些指示線LAI、LA2、LB1、LB2、LCI、LC2隨著截面位置的變更而由顯示控制部35變更。反之，隨著由操作者經(jīng)由操作部39變更指示線LAI、LA2、LB1、LB2、LCI、LC2的位置，通過顯示控制部 35變更對應(yīng)的截面。 如果顯示初始畫面，則系統(tǒng)控制部41等待3個MPR圖像中的1個MPR圖像上設(shè)定矢量的位置被指定的情況(步驟S2)。如果顯示初始畫面，則操作者為了使第四圖像顯示區(qū)域中顯示適合于觀察的3維圖像，而經(jīng)由操作部39指定設(shè)定矢量的位置。設(shè)定矢量在A面、B面及C面中的1個MI5R截面上被設(shè)定。典型地，在A面上設(shè)定設(shè)定矢量。這是因為，超聲波探頭11的操作者在超聲波掃描時配置超聲波探頭11，以使電子掃描面(即A面)包括觀察對象。圖6是用來說明設(shè)定矢量的位置指定的圖。具體而言，首先操作者經(jīng)由操作部39 使鼠標(biāo)光標(biāo)MC移動到A面圖像IA上的一點上并點擊。將被點擊的點被設(shè)定為設(shè)定矢量的起點Pl。接著，操作者經(jīng)由操作部39拖動鼠標(biāo)光標(biāo)MC，使其移動到A面圖像IA上的另一點。將該另一點設(shè)定為設(shè)定矢量的終點P2。在被拖拽的期間，在鼠標(biāo)光標(biāo)MC指示的位置實時地自動地指定設(shè)定矢量的終點P2。在步驟S3將從起點Pl向終點P2延伸的矢量設(shè)定為設(shè)定矢量Ve。例如，舉觀察僧帽瓣的情況為例，對設(shè)定矢量的位置的指定具體地說明。在觀察僧帽瓣的情況下，一般從左房側(cè)、或者左室側(cè)觀察僧帽瓣的中心。更詳細地講，最好從僧帽瓣輪的概略面(一般不是平面而是鞍型的形狀，所以意味著平均性的平面)的垂直方向觀察僧帽瓣。因而，所謂設(shè)定矢量的起點和終點，可以設(shè)定為，使其在A面上所需最低限度地包含僧帽瓣的運動的范圍。如果指定兩點(起點和終點)，則系統(tǒng)控制部41使矢量設(shè)定部25進行設(shè)定矢量的設(shè)定處理(步驟S3)。在步驟S3中，矢量設(shè)定部25將從指定的起點延伸到終點的矢量設(shè)定為設(shè)定矢量。將設(shè)定的設(shè)定矢量3維地設(shè)定在體數(shù)據(jù)上。由于設(shè)定矢量的起點和終點在A 面圖像上被指定，所以設(shè)定矢量包含在體數(shù)據(jù)內(nèi)A面上。顯示控制部35如圖6所示，將設(shè)定矢量Ve實時地顯示在A面圖像上。
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如果進行了步驟S3，則系統(tǒng)控制部41使切取部27進行切取區(qū)域的設(shè)定處理(步驟S4)。在步驟S4中，切取部27將設(shè)定矢量指示的范圍設(shè)定為切取區(qū)域。圖7是用來說明切取區(qū)域的設(shè)定處理的圖。如圖7所示，切取區(qū)域RC被設(shè)定為包括起點的第一平面Pl和包括終點的第二平面P2所夾的體數(shù)據(jù)VO內(nèi)的區(qū)域中。第一平面Hl設(shè)定在包括起點P1、并且與設(shè)定矢量Ve正交的位置上。第二平面H2設(shè)定在包括終點P2、并且與設(shè)定矢量Ve正交的位置上。如果進行了步驟S4，則系統(tǒng)控制部41使切取部27進行切取區(qū)域的切取處理(步驟S5)。在步驟S8中，切取部27從體數(shù)據(jù)中切取(裁剪)切取區(qū)域的數(shù)據(jù)。如果進行了步驟S5，則系統(tǒng)控制部41使3維圖像生成部四進行3維圖像處理 (步驟S6)。在步驟S6中，3維圖像生成部四為了生成在視點方向上具有設(shè)定矢量的3維圖像的數(shù)據(jù)，對切取區(qū)域的數(shù)據(jù)實施3維圖像處理。作為3維圖像處理，使用體繪制或表面繪制、MIP(最小值投影法)等。使用的3維圖像的種類可以由操作者經(jīng)由操作部39任意地設(shè)定。此外，如果進行了步驟S3，則系統(tǒng)控制部41使截面計算部31進行第一截面計算處理(步驟S7)。圖8是用來說明第一截面計算處理的圖。如圖8所示，在步驟S7中，截面計算部 31計算包含設(shè)定矢量Ve并且與點指定的MPR截面(在本實施方式的情況下是A面)正交的截面(計算截面)的位置。即，計算包括設(shè)定矢量Ve的起點Pl和終點P2兩者并且與點指定的Mra截面正交的計算截面的位置。具有計算出的位置的計算截面被設(shè)定為新的B面。如果進行了步驟S7,則系統(tǒng)控制部41使截面計算部31進行第二截面計算處理 (步驟S8)。圖9是用來說明第二截面計算處理的圖。如圖9所示，在步驟S8中，截面計算部 31計算與設(shè)定矢量Ve的起點Pl交叉且以設(shè)定矢量Ve為法線矢量的截面(計算截面)的位置。即，計算在設(shè)定矢量Ve的起點Pl與設(shè)定矢量Ve正交的計算截面的位置。該步驟S8 的計算截面與點指定的截面(在此情況下是A面)和步驟S7的計算截面(在此情況下是B 面)兩者正交。將具有計算出的位置的計算截面設(shè)定為新的C面。即，將新的C面設(shè)定為與切取區(qū)域的端面相同。這樣，在步驟S7和步驟S8中，計算與設(shè)定矢量交叉并且與設(shè)定矢量的位置被點指定的截面(在此情況下是A面)正交的截面的位置。如果進行步驟S8，則系統(tǒng)控制部41使截面計算部31進行MPR處理(步驟S9)。在步驟S9中，截面圖像生成部33為了生成與具有在步驟S7中計算出的位置的B面有關(guān)的B 面圖像的數(shù)據(jù)，對體數(shù)據(jù)實施Mra處理。此外，截面圖像生成部33為了生成與具有在步驟 S8中計算出的位置的C面的C面圖像的數(shù)據(jù)，對體數(shù)據(jù)實施MPR處理。如果進行了步驟S6和步驟S9，則系統(tǒng)控制部41使顯示控制部35進行顯示處理 (步驟S10)。在步驟SlO中，顯示控制部35顯示在步驟S2中被點指定的MPR圖像(在此情況下是A面圖像)、在步驟S6中生成的兩個MPR圖像(在此情況下是B面圖像和C面圖像)、和在步驟S9中生成的3維圖像。圖10是表示在步驟SlO中顯示的畫面的一例的圖。如圖10所示，在第一圖像顯示區(qū)域Rl中顯示初始畫面同樣的A面圖像IA。在第二圖像顯示區(qū)域R2中，顯示與在步驟S7中計算的B面有關(guān)的B面圖像IB。在第三圖像顯示區(qū)域R3中，顯示與在步驟S8中計算出的C面有關(guān)的C面圖像IC。S卩，顯示控制部35將沒有經(jīng)由操作部39設(shè)定設(shè)定矢量的MPR 圖像(在此情況下，經(jīng)由操作部39設(shè)定了設(shè)定矢量的MPR圖像是A面圖像，沒有設(shè)定的MPR 圖像是B面圖像和C面圖像)的截面的位置變更為與設(shè)定矢量交叉、并且與經(jīng)由操作部39 設(shè)定了設(shè)定矢量的MPR圖像的截面正交的位置。此外，顯示控制部35按照設(shè)定矢量的設(shè)定將顯示過程中的3維圖像更新。此外，顯示控制部35根據(jù)在步驟S7中計算出的B面的位置，變更A面圖像IA上的B面指示線LBl和C面圖像IC上的B面指示線LB2。同樣，顯示控制部35根據(jù)在步驟 S8中計算出的C面的位置，變更A面圖像IA上的C面指示線LCl和B面圖像IB上的C面指示線LC2。此外，顯示控制部35按照B面的位置和C面的位置的變更，變更B面圖像IB 上的A面指示線LAl和C面圖像IC上的A面指示線LA2。此外，顯示控制部35為了表示設(shè)定矢量Ve的B面上的位置或長度，在B面圖像IB 上描繪設(shè)定矢量Ve在B面上的投影PVeB (以下稱作投影矢量)。同樣，顯示控制部35為了顯示設(shè)定矢量Ve的C面上的位置或長度，在C面圖像IC上描繪設(shè)定矢量Ve在C面上的投影矢量PVeC。投影矢量PVeB、PVeC的位置或長度能夠經(jīng)由操作部39任意地變更。由矢量設(shè)定部25按照投影矢量PVeB、PVeC的位置或長度的變更，再次設(shè)定設(shè)定矢量的位置或長度。此外，顯示控制部35在各MI3R圖像IA、IB上顯示用來表示切取區(qū)域的邊界的邊界線。具體而言，在A面圖像IA上，顯示表示切取區(qū)域的第一平面(包括起點Pl的平面)的位置的邊界線(與B面指示線LCl相同)、和表示切取區(qū)域的第二平面(包括終點P2的平面)的位置的邊界線LL1。此外，在B面圖像IA上，顯示表示切取區(qū)域的第一平面的位置的邊界線(與B面指示線LC2相同)、和表示切取區(qū)域的第二平面的位置的邊界線LL2。邊界線的位置能夠經(jīng)由操作部39任意地變更。按照邊界線的位置的變更，再次設(shè)定切取區(qū)域的范圍。此外，如上所述，新的C面圖像是與切取區(qū)域的端面有關(guān)的MPR圖像。因而，操作者通過觀察該新的C面圖像，容易掌握3維圖像的形態(tài)。如果進行了步驟S10，則系統(tǒng)控制部41等待由操作者經(jīng)由操作部39等進行結(jié)束指示(步驟Sll)。在沒有進行結(jié)束指示的情況下，系統(tǒng)控制部41再次前進到步驟S2，等待設(shè)定矢量的位置被指定(第二次步驟S2)。如果經(jīng)由操作部39再次指定了設(shè)定矢量的位置， 則系統(tǒng)控制部41再次進行步驟S4 步驟S11。這樣，操作者一邊變更被點指定的截面，一邊調(diào)節(jié)設(shè)定矢量的位置，直到3維地設(shè)定了適當(dāng)?shù)脑O(shè)定矢量。對該設(shè)定矢量的再次設(shè)定具體地說明。例如，在第一次的步驟S2中在A面上指定了設(shè)定矢量的位置的情況下，考慮體數(shù)據(jù)內(nèi)的A面上的設(shè)定矢量的位置被設(shè)定為適當(dāng)?shù)奈恢?。但是，僅通過在A面上指定設(shè)定矢量的位置，不能指定B面或C面上的設(shè)定矢量的位置。 因而，在第二次的步驟S2中，需要指定B面或C面上的設(shè)定矢量的位置。操作者例如如圖11所示，通過調(diào)整描繪在B面圖像IB上的投影矢量PVeB的位置， 修正設(shè)定矢量在B面上的位置。按照投影矢量PVeB的位置的變更，變更設(shè)定矢量的3維的位置。另外，顯示控制部35將變更后的設(shè)定矢量在A面上的投影描繪在A面圖像IA上，將在C面上的投影描繪在C面圖像IC上。另外，C面圖像IC上的設(shè)定矢量的C面上的位置的修正通過經(jīng)由操作部39沿著A面與B面的交叉線將C面的位置平行移動來實現(xiàn)。在第二次的步驟S2的開始時刻，自動地將B面設(shè)定在包含設(shè)定矢量的位置上，將 C面設(shè)定在與設(shè)定矢量的起點正交的位置上。因而，在第二次的步驟S2中，如果在B面或C 面上設(shè)定設(shè)定矢量的位置，則實質(zhì)上設(shè)定了設(shè)定矢量的希望的3維的位置。S卩，根據(jù)本實施方式，只要至少兩次指定了設(shè)定矢量的位置，就能夠設(shè)定設(shè)定矢量的希望的3維的位置。此外，在B面或C面上修正設(shè)定矢量時，能夠不大幅地改變在A面上設(shè)定的設(shè)定矢量的位置而進行B面上的設(shè)定矢量的修正。這樣重復(fù)步驟S2 S11，直到在適當(dāng)?shù)?維位置設(shè)定了設(shè)定矢量。并且，系統(tǒng)控制部41以在步驟Sll中由操作者經(jīng)由操作部39等進行了結(jié)束指示為契機(步驟Sll 是)， 結(jié)束截面自動變更處理。另外，在上述說明中，C面設(shè)定在與設(shè)定矢量的起點交叉并且與設(shè)定矢量正交的位置上。但是，本實施方式并不限定于此。例如，也可以如圖12所示那樣設(shè)定在與設(shè)定矢量 Ve的終點P2交叉并且與設(shè)定矢量Ve正交的位置上，也可以如圖13所示那樣設(shè)定在與設(shè)定矢量Ve的中點P3交叉、并且與設(shè)定矢量Ve正交的位置上。進而，在利用與多個位置有關(guān)的多個C面的情況下，例如在利用三個C面的情況下，也可以如圖14所示那樣，設(shè)定與設(shè)定矢量Ve的起點Pl交叉的第一 C面、與中點P3交叉的第二 C面、以及與終點P2交叉的第三 C面。3個C面在臨床上，在觀察左室的心尖、中央、瓣輪附近各自的短軸像的情況下是有效的。本實施方式還實現(xiàn)了這樣的3個C面的設(shè)定作業(yè)的簡單化。即，這是因為，僅通過在步驟S2中操作者通過鼠標(biāo)光標(biāo)指定兩點，就能夠自動地設(shè)定3個C面、還有A面Gch視角)、 B面(2ch視角)。通過上述結(jié)構(gòu)，有關(guān)本實施方式的超聲波診斷裝置1及超聲波圖像處理裝置50在設(shè)定設(shè)定矢量時自動地變更點指定了設(shè)定矢量的位置的Mra截面以外的其余的Mra截面， 以使其與設(shè)定矢量正交。由此，操作者能夠不變更其余的MPR圖像的截面位置而在其余的 MPR圖像上進行設(shè)定矢量的位置的調(diào)整。這樣，超聲波診斷裝置1及超聲波圖像處理裝置 50實現(xiàn)了設(shè)定矢量的調(diào)整的簡單化。這樣，有關(guān)本實施方式的超聲波診斷裝置1、超聲波圖像處理裝置50及超聲波圖像處理方法實現(xiàn)了利用超聲波圖像的圖像觀察中的操作性的提高。已經(jīng)描述了一些實施方式，但這些實施方式只是例示，并不意味著限定本發(fā)明的范圍。事實上，這里描述的方法和系統(tǒng)可以通過各種其他形態(tài)實施，進而，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以對這里描述的方法和系統(tǒng)進行各種省略、替代和變更。權(quán)利要求書和其等價物包含本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)的這些形態(tài)或變更。
權(quán)利要求
1.一種超聲波圖像處理裝置，其特征在于，具備 存儲部，存儲通過超聲波掃描而產(chǎn)生的體數(shù)據(jù)；截面圖像生成部，基于上述體數(shù)據(jù)生成分別與既定的多個截面相對應(yīng)的多個截面圖像的數(shù)據(jù)；3維圖像生成部，基于上述體數(shù)據(jù)生成與既定的視點方向有關(guān)的3維圖像的數(shù)據(jù)； 顯示部，顯示上述多個截面圖像和3維圖像；設(shè)定部，按照來自操作者的指示，在顯示的上述多個截面圖像中的第一截面圖像上設(shè)定矢量；更新部，按照設(shè)定的上述矢量將顯示的上述3維圖像更新；以及變更部，將顯示的上述多個截面圖像中的其余的截面圖像的截面的位置變更為與設(shè)定的上述矢量交叉并且與上述第一截面圖像的截面正交的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波圖像處理裝置，其特征在于，上述變更部將上述其余的截面圖像中的一個截面圖像的截面的位置變更為包含上述矢量并且與上述第一截面圖像的截面正交的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的超聲波圖像處理裝置，其特征在于，上述變更部將上述其余的截面圖像中的一個以上的截面圖像的截面的位置變更為與上述矢量上的基準(zhǔn)點交叉并且與以上述矢量為法線的位置的平面平行的面。
4.如權(quán)利要求3所述的超聲波圖像處理裝置，其特征在于，上述基準(zhǔn)點是上述矢量的起點、中點或終點。
5.一種超聲波圖像處理裝置，其特征在于，具備 存儲部，存儲通過超聲波掃描而產(chǎn)生的體數(shù)據(jù)；第一截面圖像產(chǎn)生部，基于上述體數(shù)據(jù)產(chǎn)生與既定的第一截面有關(guān)的第一截面圖像的數(shù)據(jù)；設(shè)定部，按照來自操作者的指示，在上述第一截面圖像上設(shè)定矢量；以及切取部，從上述體數(shù)據(jù)中切取包含上述矢量的區(qū)域的數(shù)據(jù)；3維圖像生成部，基于切取的上述區(qū)域的數(shù)據(jù)，生成以上述矢量為視點方向的3維圖像的數(shù)據(jù)；計算部，計算與上述矢量交叉并且與上述第一截面正交的、上述體數(shù)據(jù)內(nèi)的第二截第二截面圖像產(chǎn)生部，根據(jù)上述體數(shù)據(jù)生成與上述第二截面有關(guān)的第二截面圖像的數(shù)據(jù)；以及顯示部，顯示上述第二截面圖像和上述3維圖像。
6. 一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具備 超聲波探頭；掃描部，經(jīng)由上述超聲波探頭用超聲波掃描被檢體；體數(shù)據(jù)產(chǎn)生部，基于來自上述超聲波探頭的回波信號，產(chǎn)生與上述被檢體有關(guān)的體數(shù)據(jù)；截面圖像生成部，基于上述體數(shù)據(jù)生成分別與既定的多個截面相對應(yīng)的多個截面圖像的數(shù)據(jù)；3維圖像生成部，基于上述體數(shù)據(jù)生成與既定的視點方向有關(guān)的3維圖像的數(shù)據(jù)； 顯示部，顯示上述多個截面圖像和3維圖像；設(shè)定部，按照來自操作者的指示，在顯示的上述多個截面圖像中的第一截面圖像上設(shè)定矢量；更新部，按照設(shè)定的上述矢量將顯示的上述3維圖像更新；以及變更部，將顯示的上述多個截面圖像中的其余的截面圖像的截面的位置變更為與設(shè)定的上述矢量交叉并且與上述第一截面圖像的截面正交的位置。
7.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具備 超聲波探頭；掃描部，經(jīng)由上述超聲波探頭用超聲波掃描被檢體；體數(shù)據(jù)產(chǎn)生部，基于來自上述超聲波探頭的回波信號，產(chǎn)生與上述被檢體有關(guān)的體數(shù)據(jù)；第一截面圖像產(chǎn)生部，基于上述體數(shù)據(jù)產(chǎn)生與既定的第一截面有關(guān)的第一截面圖像的數(shù)據(jù)；設(shè)定部，按照來自操作者的指示，在上述第一截面圖像上設(shè)定矢量； 切取部，從上述體數(shù)據(jù)中切取包含上述矢量的區(qū)域；3維圖像生成部，基于切取的上述區(qū)域，生成以上述矢量為視點方向的3維圖像的數(shù)據(jù)；計算部，計算與上述矢量交叉并且與上述第一截面正交的、上述體數(shù)據(jù)內(nèi)的第二截面的位置；第二截面圖像產(chǎn)生部，根據(jù)上述體數(shù)據(jù)生成與上述第二截面有關(guān)的截面圖像的數(shù)據(jù)；以及顯示部，顯示上述第二截面圖像和上述3維圖像。
8.一種超聲波圖像處理方法，其特征在于，包括基于通過超聲波掃描而產(chǎn)生的體數(shù)據(jù)生成分別與既定的多個截面相對應(yīng)的多個截面圖像的數(shù)據(jù)；基于上述體數(shù)據(jù)生成與既定的視點方向有關(guān)的3維圖像的數(shù)據(jù)； 顯示上述多個截面圖像和3維圖像；按照來自操作者的指示，在顯示的上述多個截面圖像中的第一截面圖像上設(shè)定矢量； 按照設(shè)定的上述矢量將顯示的上述3維圖像更新；將顯示的上述多個截面圖像中的其余的截面圖像的截面的位置變更為與設(shè)定的上述矢量交叉并且與上述第一截面圖像的截面正交的位置。
9.一種超聲波圖像處理方法，其特征在于，包括基于通過超聲波掃描而產(chǎn)生的體數(shù)據(jù)，產(chǎn)生與既定的第一截面有關(guān)的第一截面圖像的數(shù)據(jù)；按照來自操作者的指示，在上述第一截面圖像上設(shè)定矢量； 從上述體數(shù)據(jù)中切取包含上述矢量的區(qū)域的數(shù)據(jù)；基于切取的上述區(qū)域的數(shù)據(jù)，生成以上述矢量為視點方向的3維圖像的數(shù)據(jù)； 計算與上述矢量交叉并且與上述第一截面正交的、上述體數(shù)據(jù)內(nèi)的第二截面；根據(jù)上述體數(shù)據(jù)生成與上述第二截面有關(guān)的第二截面圖像的數(shù)據(jù)； 顯示上述第二截面圖像和上述3維圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種實現(xiàn)利用超聲波圖像的圖像觀察中的操作性的提高的超聲波圖像處理裝置。具備存儲部、截面圖像生成部、3維圖像生成部、顯示部、設(shè)定部、更新部及變更部。存儲部存儲通過超聲波掃描而產(chǎn)生的體數(shù)據(jù)。截面圖像生成部基于體數(shù)據(jù)生成分別與既定的多個截面相對應(yīng)的多個截面圖像的數(shù)據(jù)。3維圖像生成部基于體數(shù)據(jù)生成與既定的視點方向有關(guān)的3維圖像的數(shù)據(jù)。顯示部顯示多個截面圖像和3維圖像。設(shè)定部在顯示的多個截面圖像中的第一截面圖像上，按照來自操作者的指示設(shè)定矢量。更新部按照設(shè)定的矢量更新顯示的3維圖像。變更部將顯示的其余的截面圖像的截面的位置變更為與設(shè)定的矢量交叉并且與第一截面圖像的截面正交的位置。
文檔編號A61B8/00GK102247165SQ20111012684
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者橋本新一 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社, 株式會社東芝