專利名稱：超聲波診斷裝置以及超聲波圖像顯示方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超聲波診斷裝置，具體而言涉及具備構建并顯示對斷層投影像有效利用彈性投影像等其他超聲波投影像所具有的特質而組合后的斷層投影像的功能的超聲波診斷裝置以及超聲波圖像顯示方法。
背景技術：
超聲波診斷裝置從超聲波探頭向被檢體發(fā)送超聲波，由超聲波探頭接收從被檢體的生物體組織返回的超聲波的反射回波，對所接收到的反射回波信號進行調相處理等接收處理，來生成RF幀數據。而且，構成為基于所生成的RF幀數據來生成診斷部位的濃淡二維的斷層像并顯示于顯示器。此外，還公知一種如下構成，即:獲取生物體組織的一定的塊兒部分(體)所涉及的多個二維斷層像數據來生成斷層像體數據，通過體繪制來制成濃淡三維的斷層投影像并顯示于顯示器。同樣，基于施加給生物體組織的壓縮量不同的2個RF幀數據來生成表示診斷部位的生物體組織的軟硬度的二維的彈性幀數據，并將根據彈性值進行了著色后的彈性像顯示于顯示器。進而，還公知一種如下構成，即:獲取生物體組織的體所涉及的多個二維彈性幀數據來生成彈性像體數據，通過體繪制來制成三維的彈性投影像并顯示于顯示器。顯示彈性投影像的目的在于:提取被內臟器官包圍的較硬的腫瘤部，對該腫瘤部的硬度及周圍的組織的狀態(tài)進行觀察，來判斷該腫瘤部的惡性程度，以避免侵入性檢查、以及決定適當的治療方法等。然而，一般情況下由于在腫瘤部的周圍會存在實體性的組織，因此在生成并顯示基于通常的繪制的三 維的彈性投影像的方法中，當從視點進行觀看時由于周邊組織高亮度而腫瘤被隱藏，故存在難以同時地顯示并觀看兩者的問題。對此，專利文獻I提出了如下方法，即:在對三維的斷層投影像進行體繪制處理時，通過取代與一般采用的亮度值對應的不透明度表而使用與彈性值對應的不透明度表，來生成并顯示使較硬的部位變得顯眼的斷層投影像。另一方面，專利文獻2提出了如下方法，即:為了視覺辨認腫瘤部與血流之間的立體關系，顯示被設定于三維的斷層投影像上的任意的斷面中的斷層像、和三維的血流投影像，以易于判別貫穿腫瘤組織內的營養(yǎng)血管的存在。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2008-259605號公報專利文獻2:美國專利申請公開第2006/480732號說明書

發(fā)明內容
(發(fā)明所要解決的課題)然而，在專利文獻I所公開的方法中，由于例如作為目標的較硬的部位以外的周邊組織變得不會被顯示于斷層投影像中，因此難以通過與周邊組織之間的比較來評價惡性程度。此外，在專利文獻2所公開的方法中，僅僅在于使二維斷層像和血流投影像組合起來進行顯示，關于有效利用其他超聲波投影像的特質的組合顯示并沒有任何考慮。S卩，隨著超聲波診斷技術的發(fā)展，通過構建對斷層投影像有效利用了各種超聲波投影像所具有的特質的斷層投影像，可期待診斷的寬度擴寬。但是，在現有技術中，并未考慮到生成有效利用了各種超聲波投影像的特質的斷層投影像。本發(fā)明要解決的課題在于，可生成對斷層投影像組合了彈性投影像等其他超聲波投影像后的斷層投影像，從而有助于診斷。(用于解決課題的方案)
為了解決上述課題，本發(fā)明的方案具備:體繪制部，基于超聲波的斷層像體數據和彈性像體數據，通過體繪制來生成斷層投影像和彈性投影像；和顯示器，顯示由該體繪制部生成的斷層投影像和彈性投影像，所述體繪制部針對由設定于繪制空間的切斷面所劃分的一個繪制空間，對具有滿足被設定的閾值的彈性值的所述彈性像體數據的體素所對應的所述斷層像體數據的體素進行繪制來生成所述斷層投影像，并使其顯示于所述顯示器。此外，具備存儲部，存儲斷層像體數據和彈性像體數據；和操作部，對設定于繪制空間的切斷面進行設定。在該情況下，所述體繪制部能夠針對由所述切斷面所劃分的另一個體繪制空間，對所述斷層像體數據進行繪制來生成所述斷層投影像，并使其顯示于所述顯示器。在此，切斷面能夠設定在利用斷層像體數據而在顯示于顯示器的正交3斷面的至少一個斷面像上。在該情況下，能夠通過操作部對顯示在畫面上的指針進行移動操作來設定。此外，切斷面并不限于平面，當然也可以是曲面、曲折面。這樣，根據本發(fā)明的體繪制部，在通過正交3斷面像等進行觀察時，存在斷層投影像中沒有表現出但被隱藏于內部的較硬的部位的情況下，檢查者將該部位設為關心部位，按照關心部位出現在切斷面的視點側的方式設定切斷面。由此，切斷面的視點側被作為不顯示基于通常的繪制的斷層投影像的區(qū)域(非顯示區(qū)域)，生成具有閾值以上的彈性值的生物體組織部的斷層投影像。另一方面，切斷面的背側的區(qū)域被作為基于通常的繪制的斷層投影像的對象區(qū)域。其結果，例如在將被隱藏于內部的部位認為是腫瘤等的較硬的組織的情況下，生成將具有滿足閾值的彈性值的體素所對應的斷層像體數據的體素作為對象進行了體繪制后的斷層投影像。由此，生成并顯示出彈性投影像的信息被反映到斷層投影像中的斷層投影像，從而能夠容易理解關心部位的立體構造，能夠期待診斷的寬度擴寬。例如，由于作為目標的較硬的部位以外的周邊組織被顯示于斷層投影像中，因此可以通過與周邊組織之間的比較來評價惡性程度。例如，為了觀看被實體性的組織包圍的腫瘤，設定通過包括該腫瘤的位置的切斷面，在該切斷面的視點側，將具有規(guī)定的硬度的部位的斷層像以外的斷層像設為非顯示。由此，包括切斷面的背側的周邊區(qū)域的部位和腫瘤部建立對應關系后進行顯示，因此能夠同時地視覺辨認腫瘤部的三維的斷層投影像、和周邊組織的斷層投影像，能夠期待診斷的寬度擴寬。在該情況下，優(yōu)選被顯示于切斷面的一側的斷層投影像根據彈性值而進行著色顯示。此外，彈性值的閾值能作為具有上限和下限的范圍而可變設定。在該情況下，能夠與顯示于顯示器的斷層投影像并排顯示彈性色標的圖像，在該彈性色標上顯示閾值的上限和下限。而且，能夠在顯示于顯示器的彈性色標上經由操作部而可設定閾值的上限和下限地形成。本發(fā)明的斷層投影像并不限于上述方式，例如能夠針對切斷面的視點側的繪制空間，而對所述閾值以上的彈性投影像進行體繪制來生成，并且針對所述一個繪制空間，對具有滿足所述閾值的彈性值的所述彈性像體數據的體素進行繪制來生成彈性投影像，以及對所述斷層像體數據生成基于通常的繪制的所述斷層投影像，并使所述彈性投影像和基于通常的繪制的所述斷層投影像重疊地顯示于所述顯示器。此外，能夠在這些斷層投影像中添加對切斷面的視點側的區(qū)域中的血流像體數據進行體繪制所生成的血流投影像。這樣，通過顯示血流投影像，從而能夠直觀地理解營養(yǎng)血管流入腫瘤部的情況。此外，能夠在切斷面中顯示該切斷面中的斷層斷面像、彈性斷面像、血流斷面像中的至少一個。也就是說，通過在切斷面中顯示亮度分布的斷層斷面像，并且僅對所期望的硬度的部位進行彈性值的著色，從而可以進行更直觀的理解。此外，切斷面并不限于I張，也可以設定平行的多張切斷面。在該情況下，能夠將被多張切斷面夾持的區(qū)域作為對基于通常的繪制的斷層投影像進行顯示的區(qū)域，將多張切斷面的外側的區(qū)域作為對考慮到彈性信息等的斷層投影像進行顯示的區(qū)域。進而，多張切斷面能夠根據顯示于顯示器的正交3斷面的各個斷面像來進行設定。(發(fā)明效果)根據本發(fā)明，能夠生成對斷層投影像組合了彈性投影像等其他超聲波投影像后的斷層投影像。其結果，通過觀察診斷部位以及周邊組織等的立體構造、以及有效利用了各種超聲波像的特質的斷層投影像，從而可期待診斷的寬度擴寬。



圖1是本發(fā)明的實施方式I的超聲波診斷裝置的構成框圖。圖2是表示實施例1的體繪制部中的處理過程的流程圖。圖3是說明實施例1的斷層投影像的效果的示意圖。圖4是表示實施例2的斷層投影像的顯示例的圖。圖5是表示實施例3的斷層投影像、正交3斷面像和切斷面的設定例的圖。圖6是表示實施例4的斷層投影像、正交3斷面像和切斷面的設定例的其他例的圖。圖7是表示實施例5的斷層投影像的顯示例的圖。圖8是表示實施例6的體繪制部中的處理過程的流程圖。圖9是表不實施例6的斷層投影像和任意斷面像的顯不例的圖。圖10是本發(fā)明的實施方式2的超聲波診斷裝置的構成框圖。圖11是表示實施方式2的體繪制部中的處理過程的流程圖。圖12是表示實施方式2的斷層投影像和斷面像的顯示例的圖。
具體實施例方式以下，基于圖示實施方式，對具有構建并顯示本發(fā)明的斷層投影像的功能的超聲波診斷裝置進行說明。
(實施方式I)在圖1中示出應用了本發(fā)明的實施方式I的超聲波診斷裝置I的構成框圖。如圖示，在超聲波診斷裝置I中具備:與被檢體12相抵接地使用的超聲波探頭2、經由超聲波探頭2每隔一定的時間間隔而向被檢體12反復發(fā)送超聲波的發(fā)送部5、對從被檢體12反射的反射回波信號進行接收的接收部6、對發(fā)送部5和接收部6進行控制的收發(fā)控制部7、以及對由接收部6接收到的反射回波進行調相相加的調相相加部8。超聲波探頭2是配設多個振子而形成的，且具有經由振子而對被檢體12收發(fā)超聲波的功能。超聲波探頭2由呈矩形或者扇形的多個振子構成，能夠使振子在與多個振子的排列方向相正交的方向上進行機械式振動，從而以三維的方式收發(fā)超聲波。另外，超聲波探頭2也可對多個振子進行二維排列，并以電子的方式對超聲波的收發(fā)進行控制。發(fā)送部5生成用于對超聲波探頭2的振子進行驅動以產生超聲波的送波脈沖。發(fā)送部5具有將被發(fā)送的超聲波的收斂點設定在某深度的功能。此外，接收部6以規(guī)定的增益對由超聲波探頭2接收到的反射回波信號進行放大，來生成RF信號即接收信號。超聲波收發(fā)控制部7用于控制發(fā)送部5及接收部6。調相相加部8對由接收部6放大后的RF信號的相位進行控制，相對于I點或者多個收斂點而形成超聲波束，來生成RF信號幀數據(相當于RAW數據)。進而，在超聲波診斷裝置I中，由調相相加部8生成的RF信號幀數據被存儲到數據存儲部9中。斷層信息運算部13基于在數據存儲部9中存儲的RF信號幀數據，來構成斷層幀數據。斷層像體數據制成部15基于由斷層信息運算部13構成的斷層幀數據的獲取位置(坐標)進行三維坐標變換，來生成斷層像體數據。此外，斷層斷面像制成部21將由斷層信息運算部13構成的斷層幀數據進行輸入，來生成由操 作部4等設定的任意位置的斷層斷面像。彈性信息運算部14基于在數據存儲部9中存儲的多個RF信號幀數據，來構成二維的彈性幀數據。彈性像體數據制成部16取入由彈性信息運算部14構成的彈性幀數據，并基于該獲取位置(坐標)進行三維坐標變換，來生成彈性像體數據。此外，彈性斷面像制成部22取入由彈性信息運算部14構成的彈性幀數據，來生成由操作部4等設定的任意位置的彈性斷面像。體繪制部17根據斷層像體數據來生成三維的斷層投影像，根據彈性像體數據來構成三維的彈性投影像。此外，合成處理部10基于由操作部4等設定的顯示指令來合成由體繪制部17生成的超聲波投影像、以及由斷層斷面像制成部21和彈性斷面像制成部22生成的斷層斷面像和彈性斷面像。由合成處理部10合成的合成圖像、或者二維斷層像、二維彈性像等被顯示于顯示器11。此外，在超聲波診斷裝置I中具備:對上述的各構成要素進行控制的控制部3、和向控制部3輸入各種指令的操作部4。操作部4具備鍵盤、跟蹤球等。下面，將主要的各部分的詳細構成與動作一起進行說明。斷層信息運算部13基于由控制部3設定的設定條件，將從數據存儲部9輸出的RF信號幀數據進行輸入，進行增益補償、對數壓縮、檢波、輪廓強調、濾波處理等信號處理，來構成二維斷層圖像。超聲波探頭2是配設多個振子而形成的，具有以電子的方式進行射束掃描并對被檢體12收發(fā)超聲波的功能。取而代之，超聲波探頭2能夠由呈矩形或者扇形的多個振子構成，使振子在與多個振子的排列方向相正交的方向上進行機械式振動，從而以三維的方式收發(fā)超聲波。另外，超聲波探頭2也可對多個振子進行二維排列，并以電子的方式對超聲波的收發(fā)進行控制。總而言之，只要超聲波探頭2能夠沿著短軸方向、即與排列多個振子的長軸方向相正交的方向對超聲波的掃描面進行掃描，并測量被檢體12的規(guī)定范圍的體的反射回波信號即可。此外，只要能測量掃描面上的超聲波束的掃描角度Θ、和短軸方向上的超聲波束的擺動角度φ即可。而且，超聲波探頭2在使擺動角度φ變化的同時利用收發(fā)部在掃描面上掃描超聲波束，并且接收來自被檢體12的反射回波信號。超聲波診斷裝置I能夠與超聲波的收發(fā)同時地測量收發(fā)方向(θ、φ)ο斷層像體數據制成部15基于與二維斷層圖像的獲取位置相當的收發(fā)方向(θ、φ)，對多個二維斷層圖像進行三維變換來生成斷層像體數據。根據亮度對斷層像體數據賦予了從黑變自的灰度標、帶有紅色的暗褐色等的主要根據亮度而明度變大的色標。彈性信息運算部14根據在數據存儲部9中存儲的多個RF信號幀數據來測量生物體組織的位移。生物體組織的位移能夠通過周知的技能、或者機械式壓迫、超聲波所帶來的沖擊、拍動等的體動而被賦予，基于2個RF信號幀數據進行測量。而且，彈性信息運算部14基于所測量出的位移來運算形變或者彈性模量等彈性值，來制成二維的彈性幀數據。彈性像體數據制成部16基于與彈性幀數據的獲取位置相當的收發(fā)方向(θ、φ)，對多個彈性幀數據進行三維變換來生成彈性像體數據。能夠根據彈性值而對彈性像體數據的各像素賦予彩色值(藍色、淡藍色、綠色、黃色、紅色等)。斷層斷面像制成部21基于對由操作部4設定的任意的顯示斷面進行指定的指令，根據由斷層信息運算部13制成的斷層像體數據來制成正交3斷面所涉及的I個以上的二維的斷層斷面像。彈性斷面像制成部22同樣地基于對由操作部4設定的任意的顯示斷面進行指定的指令，根據由彈性信息運算部14制成的彈性像體數據來制成正交3斷面所涉及的I個以上的二維的彈性斷面像。這些斷層斷面像和彈性斷面像被合成處理部10重疊地顯示于顯示器11。本發(fā)明的特征在于體繪制。因此，在實施例中分開說明本實施方式I的體繪制部17的特征構成以及動作。

<實施例1>在圖2中示出體繪制部17的實施例1的流程圖，在圖3中示出由本實施例生成的超聲波投影像的特征的說明圖。圖3(a)是示意性表示三維的斷層投影像301的圖，是在軟部組織中包含較硬的腫瘤部302的例子。在該情況下，根據通常的體繪制，當腫瘤部302的周邊組織在軟部組織中與腫瘤部302相比為高亮度時，由于腫瘤部302被隱藏而僅周圍的軟部組織被作為斷層投影像301描繪出，因此檢查者無法視覺辨認腫瘤部302。在此，如圖3(b)的示意圖所示，例如在斷層像體數據中設定切斷面304，將與切斷斷面304相比更靠視點側(在圖中是指跟前側)設定成不顯示基于通常的體繪制的斷層投影像301的區(qū)域(以下適當稱作非顯示區(qū)域)。因此，在與切斷面304相比更靠跟前側沒有顯示出基于通常的體繪制的斷層投影像，因此在被切斷面304切斷的斷層投影像301的斷面305中顯示出腫瘤部302的斷層像。由此，檢查者能夠視覺辨認在斷層投影像301內存在著腫瘤部302。在本實施例中，還生成并顯示圖3(c)所示的超聲波投影像300。也就是說，若為了使腫瘤部302的形態(tài)投影圖像化而以腫瘤部302的特質即生物體組織的硬度(彈性值)作為基準對切斷面304的跟前側的斷層像體數據進行體繪制時，包括例如半球狀的腫瘤部302的斷層投影像307被顯示出。也就是說，對彈性像體數據進行檢索，來提取彈性值滿足被可變設定的閾值的體素。而且，對所提取出的體素所對應的斷層像體數據的體素進行繪制，來生成并顯示考慮到彈性的斷層投影像307。由此，檢查者能夠視覺辨認存在于斷層投影像301內的腫瘤部302的形態(tài)的一部分。
下面，沿著圖2來說明生成圖3(c)的超聲波投影像300的體繪制部17的處理過程。首先，在步驟201中，設定切斷面304。該切斷面304能夠經由操作部4對顯示于顯示器11的斷層投影像301而設定成任意的位置以及傾斜度。在此，在體繪制部17中，切斷面304的背側(視點的相反側)的區(qū)域被設定為基于通常的體繪制的斷層投影像的顯示區(qū)域。因此，切斷面304的視點側的區(qū)域被設為不顯示基于通常的體繪制的斷層投影像的非顯示區(qū)域，但被設定成顯示具有后述的特質的斷層投影像。然后，在步驟202中開始體繪制。在此，為了便于說明，將在顯示區(qū)域中顯示的投影像作為基于通常的體繪制的斷層投影像，將在非顯示區(qū)域中顯示的斷層投影像作為進行了本發(fā)明的特征即體繪制處理的具有彈性的特質的斷層投影像，來進行說明。首先，利用步驟203來更新投影面的處理對象像素的位置(最初為初始化)，利用步驟204將繪制對象的視線上的縱深的處理對象體素的位置依次向里側進行更新(最初為初始化)。然后，以投影面作為基準來求出已更新的處理對象體素的坐標位置(步驟205)，判斷處理對象體素是否在顯示區(qū)域內(步驟206)。在顯示區(qū)域內的情況下，進入步驟208，對處理對象體素的亮度值進行繪制、即進行累計處理。另一方面，在處理對象體素不在顯示區(qū)域內時，進入步驟207，讀出與處理對象體素的坐標位置對應的彈性像體數據的體素的彈性值，判斷該彈性值是否滿足預先規(guī)定的閾值。在此，閾值能夠在滿足一定值以上、或者滿足具有下限值和上限值的范圍內的條件下進行設定。在步驟207的判斷為處理對象體素的彈性值滿足閾值的情況下，進入步驟208，對處理對象體素的亮度值進行繪制處理。另一方面，在步驟207的判斷為處理對象體素的彈性值不滿足閾值的情況下、以及步驟208的繪制處理結束了的情況下，進入步驟209，針對當前正在處理中的視線上的體素而判斷直到縱深方向的最后體素的繪制運算是否已結束。如果步驟209的判斷為直到縱深方向的最后體素的繪制運算未結束，則返回到步驟204，對處理對象體素的位置進行更新來重復進行步驟205 209。如果步驟209的判斷為直到縱深方向的最后體素的繪制運算已結束，則進入步驟210，判斷對投影面的全部像素的繪制運算是否已結束。如果步驟210的判斷為針對投影面的全部像素的繪制運算未結束，則返回到步驟203，對處理對象像素的位置進行更新來重復進行步驟204 210。如果步驟210的判斷為針對投影面的全部像素的繪制運算已結束，則進入步驟211，根據像素值對通過繪制所生成的斷層投影像的像素進行RGB變換，并進行規(guī)定的著色，從而結束處理。在此，對直到步驟203 210的處理進行更具體地說明。當前與投影面上的處理對象像素對應的視線上的處理對象體素存在于顯示區(qū)域時，處理對象像素的輸出像素值Ctjut根據式(I)、(2)對體素值C1、不透明度A1、梯度Si進行累計，從而獲得三維的超聲波投影像。式(I)、(2)是由Levoy等提出的眾所周知的體繪制方式。Cout = C0UH+(1-A011H) -A1-C1-Si (I)Aout = Aout^1+(1-Aout^1) -Ai(2)在此，Ci為在從所制成的二維的投影面上的某點觀看三維的圖像的視線上第i個存在的體素的體素值，當在視線上排列了 N體素的數據時，累計i = O N后的值Ctjut成為最終的輸出像素值。Cww是到第1-Ι個的累計值。此外，Ai為在視線上第i個存在的體素的不透明度，取O 1.0的值，Si為根據作為體素值的亮度Ci的傾斜度所估算的附帶陰影用的權重成分，例如在光源與以體素i為中心的面的法線相一致的情況下，為了最強地反射而被賦予1.0，在光源和法線正交的情況下，被賦予0.0等，以表示強調效果。(；ut、Awt都將O作為初始值，如式(2)所示那樣，Aout每當通過體素時便被累計，從而收斂于1.0。由此，如式(I)所示那樣當直到第1-Ι個的體素的不透明度的累計值Atjuw大致為1.0時，第i個的體素值Ci未被反映到輸出圖像中。由此一來，在對視線上的體素位置的i進行更新而達到第N個時、或者不透明度的累計值Arat幾乎為1.0時，結束該視線上的體繪制，將視線更新到下一個像素位置。由此一來，在本實施例的體繪制部17中，基于斷層像體數據和彈性像體數據來合成斷層像的三維投影像，并傳輸給合成處理部10。由此，圖3(c)示出的反映出彈性值的斷層投影像307被顯示于顯示器11，因此檢查者能夠觀察腫瘤部302的形態(tài)以及在斷層投影像中表現出的周邊組織的形態(tài)，并做出準確的診斷。也就是說，由于能夠對構成斷層投影像307的各個超聲波投影像所具有的特質的關聯進行視覺辨認并做出診斷，因此診斷的寬度擴寬。另外，也可在步驟208中按照色標而將斷層像的體素值變換成RGB的色碼，基于式
(I)對R、G、B的每個要素進行累計處理。在該情況下，無需實施步驟211的RGB變換。如以上說明過的那樣，在本實施例中具備:體繪制部17，基于超聲波的斷層像體數據和彈性像體數據，通過體繪制來生成斷層投影像和彈性投影像；和顯示器11，顯示由體繪制部17生成的斷層投影像和彈 性投影像，體繪制部17針對由設定于繪制空間的切斷面所劃分的一個繪制空間，對具有滿足被設定的閾值的彈性值的彈性像體數據的體素所對應的斷層像體數據的體素進行繪制來生成斷層投影像，并使其顯示于顯示器11。即，獲取超聲波的斷層像體數據和彈性像體數據，針對由設定于繪制空間的切斷面所劃分的一個繪制空間，對具有滿足被設定的閾值的彈性值的所述彈性像體數據的體素所對應的所述斷層像體數據的體素進行繪制來生成斷層投影像，并使該生成的斷層投影像顯示于顯示器11。此外，具備存儲部(未圖示)，存儲斷層像體數據和彈性像體數據；和操作部4，對設定于繪制空間的切斷面進行設定。體繪制部17針對由切斷面所劃分的另一個體繪制空間，對斷層像體數據生成基于通常的繪制的斷層投影像，并使其顯示于顯示器11。由此，通過切斷面304而劃分成:顯示基于通常的體繪制的斷層投影像的區(qū)域、和顯示進行了作為本發(fā)明的特征的體繪制處理的斷層投影像的區(qū)域，對彈性值滿足閾值的腫瘤部的斷層像體數據進行體繪制處理，并顯示該斷層投影像。由此，則即便是以往會被周邊組織隱藏的腫瘤部，也可參照彈性體數據所具有的彈性值，對斷層投影像的體素之中的具有一定的彈性值的體素進行體繪制處理，并生成投影像。由此，如圖3(c)所示，能夠在切斷面的視點側的區(qū)域中僅顯示去除周邊組織后的腫瘤部302所對應的包括具有立體表面的腫瘤部在內的斷層投影像307的部分。換言之，在描繪被高亮度的周邊組織包圍的具有特定的硬度的腫瘤的情況下，根據本實施例，例如能夠同時地辨別腫瘤部302及其周邊組織的斷面305、以及斷層投影像。<實施例2>
在圖4中示出由本實施例2顯示的超聲波投影像400的一例。本實施例的體繪制部17為實施例1的體繪制部17的變形例，如圖示那樣，是除了切斷面304的跟前側之外還將由切斷面304切斷的切斷面404本身設定成不顯示基于通常的體繪制的斷層投影像的區(qū)域的例子。而且，在切斷面404中顯示斷層投影像401的切斷面404中的二維的斷層斷面像405。體繪制部17基于斷層像體數據或者彈性像體數據，在切斷面304中生成斷層斷面像或者彈性斷面像并使其顯示于顯示器11。在被顯示的斷層斷面像405中表現出血管像403。此外，在斷層斷面像405的區(qū)域內，以立體的方式顯示出包括較硬的腫瘤部302在內的斷層投影像307。通過觀察該超聲波投影像400，從而能夠直觀地理解營養(yǎng)血管流入腫瘤部302這一情況。在圖4中，與超聲波投影像400并排地顯示彈性值的色標406。色標406將彈性值分為多個灰度，與灰度相匹配地改變色調。被賦予給色標406的閾值標記407、408表示想要顯示的彈性值的閾值的范圍(下限、上限)，檢查者經由操作部4而對閾值的范圍進行可變設定，從而能夠在斷層投影像307中指定具有想要顯示的彈性值的區(qū)域、例如與腫瘤相當的硬度。由此，對具有通過被賦予給色標406的閾值標記407、408所設定的閾值的范圍的彈性值的體素進行繪制，從而包括腫瘤部302的斷層投影像307被顯示出。也就是說，如果假設閾值標記407、408表示較硬的區(qū)域，則三維的斷層投影像401成為僅使切斷斷面304的跟前的視點側的空間區(qū)域的柔軟區(qū)域不顯示的圖像。<實施例3>在圖5中示出由本實施例3顯示的超聲波投影像400的一例。本實施例為將通過圖1的斷層斷面像制成部21和彈性斷面像制成部22所制成的任意的正交3斷面像與實施例2的超聲波投影像400并排地顯示于顯示器11的例子。即，正交3斷面的矢狀斷面像501、冠狀斷面像502、水平斷面像503分別是通過斷層斷面像制成部21和彈性斷面像制成部22所制成的斷層斷面像和彈性斷面像被重疊地顯示的圖像。在本實施 例中，在顯示于顯示器11的矢狀斷面像501中，經由操作部4對切斷斷面505進行設定，從而能夠設定切斷面304。在利用切斷斷面505而設定了切斷面304的情況下，作為在視線上的縱深方向水平地延伸的面被設定在三維的體中，與之相應地在三維的斷層投影像上制成斷層斷面像405。在該情況下，由于能夠在參照矢狀斷面像501內的腫瘤部的同時設定切斷面，因此能夠容易地提取腫瘤部。此外，在參照被重疊于斷層像的矢狀斷面像501上的彈性斷面像的色標的同時對彈性的閾值標記407、408進行設定，由此可以更直觀地決定描繪范圍。<實施例4>在圖6中示出由本實施例4顯示的超聲波投影像600的一例。本實施例為圖5所示的實施例3的任意的斷面像的變形例、和切斷面的其他實施例。即，是將通過圖1的斷層斷面像制成部21和彈性斷面像制成部22所制成的任意的正交3斷面像與超聲波投影像600并排地顯示于顯示器11的例子。正交3斷面的矢狀斷面像601、冠狀斷面像602、水平斷面像603分別是通過斷層斷面像制成部21和彈性斷面像制成部22所制成的斷層斷面像和彈性斷面像被重疊地顯示的圖像。在本實施例中，通過與正交的3斷面像上的各軸相平行的切斷斷面604、605、606，來設定一對平行的切斷面。另外，一對切斷面并不一定為平行的。在本實施例的情況下，作為長方體而能夠切出三維的斷層投影像607，并描繪超聲波投影像600。在此，即便是通過切斷斷面606而使得腫瘤部處于不顯示基于通常的體繪制的斷層投影像的區(qū)域的情況，也可利用由色標406上的閾值標記407、408所設定的彈性值的閾值的范圍，以立體的方式描繪包括腫瘤部的斷層投影像307，從而可進行能容易掌握與周圍組織之間的關系的顯示?！磳嵤├?>在圖7中示出實施例4的變形例的超聲波投影像612的顯示例。本實施例為一對平行的切斷面的外側被設定為不顯示基于通常的體繪制的斷層投影像的區(qū)域的例子。根據本實施例，包括球狀的腫瘤部302在內的斷層投影像307的切斷面606的表側的斷層投影像307a和背側的斷層投影像307b被顯示出。進而，也能夠經由操作部4而使超聲波投影像612的視點自由地旋轉。由此，可以直觀地辨別一對平行的切斷面的表側和背側的斷層投影像307a、307b與切斷面之間的三維位置關系。<實施例6>參照圖8和圖9，對本發(fā)明的實施例6進行說明。本實施例與實施例1等不同之處在于:由圖1示出的超聲波診斷裝置的體繪制部17所實施的繪制處理。S卩，由體繪制部17所實施的繪制處理在于，如圖8所示那樣將圖2的步驟208的累計處理(繪制)分成斷層像累計處理(繪制)708和彈性像累計處理(繪制)709。其他點與圖2相同，因此省略其說明。在步驟206中，如果處理對象體素在顯示區(qū)域內，則利用斷層像累計處理(繪制)708而按照式(I)、(2)進行斷層像的累計處理。在切斷面的視點側的區(qū)域的情況下，在步驟207中判斷處理對象體素的彈性 值是否滿足閾值。如果步驟207的判斷為肯定，則在彈性像累計處理(繪制)709中也按照式(I)、(2)進行彈性像的累計處理。也就是說，無論是基于通常的體繪制的斷層投影像的顯示區(qū)域、或不是基于通常的體繪制的斷層投影像的顯示區(qū)域，只要是具有想要顯示的彈性值的體素，就對斷層像體數據進行累計處理。另一方面，僅在是斷層投影像的顯示區(qū)域、且是不具有想要顯示的彈性值的體素時，不實施累計處理。進而，在是斷層投影像的顯示區(qū)域、且是具有想要顯示的彈性值的體素時，實施彈性像的累計處理。在本實施例的體繪制部17中，如上述那樣基于彈性像體數據和斷層像體數據來生成彈性投影像被重疊的三維的斷層投影像，并經由合成處理部10而將其傳輸至顯示器
11。其結果，根據本實施例，能夠獲得利用彈性像的色標僅對切斷面的視點側的腫瘤部進行著色后的斷層投影像。此外，也可在步驟708、709中按照色標而將斷層投影像和彈性投影像的體素值變換成RGB的色碼，并基于式(I)對R、G、B的每個要素進行累計處理。在該情況下，不實施步驟211的RGB變換，而僅實施彈性像和斷層像的相加即可。圖9是由本實施例生成的超聲波投影像800的例子。如圖示，處于切斷面304的視點側的區(qū)域內的腫瘤部302的斷層投影像307成為在斷層投影像上重疊了彈性投影像后的投影像。此外，斷層投影像307的彈性投影像根據彈性值而利用色標進行著色，從而能夠直觀地辨別硬度。此外，利用斷層斷面像制成部21和彈性斷面像制成部22來制成切斷面304中的斷層斷面像和彈性斷面像，制成由合成處理部10將這些圖像合成之后的合成圖像804，通過與超聲波投影像800并排顯示，從而能夠正確地理解切斷斷面304中的硬度。(實施方式2)參照圖10、圖11、圖12，對應用了本發(fā)明的實施方式2的超聲波診斷裝置進行說明。圖10是本實施方式的超聲波診斷裝置900的構成框圖。圖10與圖1不同之處在于:設定了血流信息運算部901、血流像體數據制成部902、和血流斷面像制成部903。血流信息運算部901根據在數據存儲部9中存儲的多個RF信號幀數據，利用通過多普勒產生的頻率偏移,來運算血流速度、血流量(能量)的血流信息。血流像體數據制成部902基于與二維彈性圖像的獲取位置相當的收發(fā)方向(θ、φ)，對多個二維血流圖像進行三維坐標變換,來生成血流像體數據。根據血流值而對血流像體數據賦予了彩色值(例如根據方向而從暖色系變?yōu)槔渖档纳珮?。存儲部能夠存儲血流像體數據。血流斷面像制成部903基于對由操作部4設定的任意的顯示斷面進行指定的指令，根據由血流信息運算部901制成的血流像體數據來制成正交3斷面所涉及的I個以上的二維的血流斷面像。通過血流斷面像制成部903所制成的血流斷面像與通過斷層斷面像制成部21和彈性斷面像制成部22所制成的各斷面像一起同時地傳輸給合成處理部10，例如重疊顯示于顯示器11。圖11是由本實施方式的體繪制部17所實施的繪制處理的流程圖。在圖11中，與圖8的流程圖不同之處在于:在步驟207或者步驟708的下游側設置了進行血流像累計處理(繪制)的步驟1010。其他點與圖8相同，因此省略其說明。進行血流像累計處理(繪制)的步驟1010，在切斷面的視點側的區(qū)域中，與彈性值是否滿足閾值無關，都執(zhí)行血流像體數據的累計處理。其結果，切斷面的視點的相反側的區(qū)域的斷層投影像、和切斷面的視點側的區(qū)域的斷層投影像以及血流投影像被相加，從而制成圖12(a)所示的超聲波投影像1100并顯示于顯示器11。如圖示，三維的超聲波投影像1100對處于切斷面 304的視點側的區(qū)域內的腫瘤部302的斷層投影像1103進行著色，從而能夠直觀地辨別硬度。此外，以立體的方式顯示三維的血流投影像1105。其結果，通過同時參照這些投影像和周圍的二維的斷面像1104，從而可以容易地理解腫瘤部周邊的構造。也就是說，根據本實施方式，能夠容易地辨別腫瘤部與血管之間的三維關系。此外，如圖12(b)所示，利用斷層斷面像制成部21、彈性斷面像制成部22和血流像斷面制成部903來制成切斷面304中的斷面1101的腫瘤部302、血管403和周邊的斷層像，并重疊地顯示為合成斷面像1107，由此能夠正確地理解切斷面304的位置上的各部分的生物體組織的硬度。符號說明2:超聲波探頭，3:控制部，4:操作部，9:數據存儲部，10:合成處理部，11:顯示器，13:斷層信息運算部，14:彈性信息運算部，15:斷層像體數據制成部，16:彈性像體數據制成部，17:體繪制部，21:斷層斷面像制成部，22:彈性斷面像制成部。
權利要求
1.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具備: 體繪制部，基于超聲波的斷層像體數據和彈性像體數據，通過體繪制來生成斷層投影像和彈性投影像；和 顯示器，顯示由該體繪制部生成的斷層投影像和彈性投影像， 所述體繪制部針對由設定于繪制空間的切斷面所劃分的一個繪制空間，對具有滿足被設定的閾值的彈性值的所述彈性像體數據的體素所對應的所述斷層像體數據的體素進行繪制來生成所述斷層投影像，并使其顯示于所述顯示器。
2.根據權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述體繪制部針對由所述切斷面所劃分的另一個體繪制空間，對所述斷層像體數據生成基于通常的繪制的斷層投影像，并使其顯示于所述顯示器。
3.根據權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述體繪制部還針對所述一個繪制空間，對具有滿足所述閾值的彈性值的所述彈性像體數據的體素進行繪制來生成彈性投影像，以及對所述斷層像體數據生成基于通常的繪制的所述斷層投影像，并使所述彈性投影像和基于通常的繪制的所述斷層投影像重疊地顯示于所述顯示器。
4.根據權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述體繪制部針對所述一個繪制空間之中的除了所述斷層投影像以外的區(qū)域，對血流像體數據進行體繪制來生成血流投影像，并使其顯示于所述顯示器。
5.根據權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述體繪制部基于所述斷層像體數據或所述彈性像體數據，在所述切斷面生成斷層斷面像或彈性斷面像，并使其顯示于所述顯示器。
6.根據權利要求4所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述體繪制部基于所述血流像體數據，在所述切斷面生成血流斷面像，并使其顯示于所述顯示器。
7.根據權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述切斷面被設定在利用所述斷層像體數據而顯示于所述顯示器的正交3斷面的至少一個斷面像上。
8.根據權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述切斷面具有平行的多張切斷面而構成， 所述體繪制部在所述多張切斷面的外側的區(qū)域，對具有滿足所述閾值的彈性值的所述彈性像體數據的體素所對應的所述斷層像體數據的體素進行繪制來生成所述斷層投影像。
9.根據權利要求8所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述多張切斷面被設定在顯示于所述顯示器的正交3斷面的各個斷面像上。
10.根據權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述斷層投影像根據所述彈性值而被著色顯示。
11.根據權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述彈性值的閾值作為具有上限和下限的范圍而被可變設定， 與顯示于所述顯示器的斷層投影像并排顯示彈性色標，在該彈性色標上顯示所述閾值的上限和下限。
12.根據權利要求11所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述彈性值的閾值的上限和下限被形成為:在顯示于所述顯示器的彈性色標上能進行可變設定。
13.根據權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述超聲波診斷裝置具備操作部，該操作部對設定于所述繪制空間的切斷面進行設定。
14.根據權利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述超聲波診斷裝置具備存儲部，該存儲部存儲所述斷層像體數據和所述彈性像體數據。
15.一種超聲波圖像顯示方法，其特征在于， 獲取超聲波的斷層像體數據和彈性像體數據，針對由設定于繪制空間的切斷面所劃分的一個繪制空間，對具有滿足被設定的閾值的彈性值的所述彈性像體數據的體素所對應的所述斷層像體數據的體素進行繪制來生成斷層投影像，并使該生成的斷層投影像顯示于顯示器。 ·
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波診斷裝置以及超聲波圖像顯示方法。為了能生成使各種超聲波投影像適當組合后的超聲波投影像，具備存儲部，存儲斷層像體數據和彈性像體數據；體繪制部(17)，基于所述斷層像體數據并通過體繪制來生成斷層投影像；顯示器(11)，顯示由該體繪制部生成的所述超聲波投影像；和操作部(4)，輸入對所述體繪制部進行控制的指令，所述體繪制部根據從所述操作部輸入的指令，針對由設定于繪制空間的切斷面所劃分的一個繪制空間，對具有滿足被設定的閾值的彈性值的所述彈性像體數據的體素所對應的所述斷層像體數據的體素進行繪制來生成所述斷層投影像，并使其顯示于所述顯示器。
文檔編號A61B8/06GK103220980SQ20118005255
公開日2013年7月24日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權日2010年10月28日
發(fā)明者辻田剛啟 申請人:株式會社日立醫(yī)療器械