專利名稱：超聲波診斷裝置以及圖像數(shù)據(jù)顯示用控制程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方式涉及超聲波診斷裝置以及圖像數(shù)據(jù)顯示用控制程序。
背景技術(shù)：
超聲波診斷裝置向被檢測體內(nèi)放射從設(shè)置在超聲波探頭上的振動元件產(chǎn)生的超聲波脈沖，通過上述振動元件接受因被檢測體組織的聲阻抗的差異而產(chǎn)生的超聲波反射波，由此來收集生物體信息，超聲波診斷裝置由于通過使超聲波探頭與體表接觸這樣的簡單的操作就能夠進行圖像數(shù)據(jù)的實時顯示，所以被廣泛用于各種臟器的形態(tài)診斷和功能診斷。尤其近年來，通過機械地移動多個振動元件一維排列而成的超聲波探頭的方法或使用了多個振動元件二維排列而成的超聲波探頭的方法，對被檢測體的診斷對象部位進行三維掃描，利用該三維掃描所收集的三維數(shù)據(jù)(體數(shù)據(jù)(volume data))，生成三維圖像數(shù)據(jù)、MPR(Multi-Planar Reconstruction 多平面重建)圖像數(shù)據(jù)等，由此，能夠進行更高級的診斷和治療。另一方面，提出了如下的方法，S卩，在通過對被檢測體的三維掃描得到的體數(shù)據(jù)的管腔臟器內(nèi)，虛擬地設(shè)定觀察者的視點和視線方向，將從該視點觀察的管腔臟器的內(nèi)表面作為虛擬內(nèi)窺鏡(漫游(fly through))圖像數(shù)據(jù)來進行觀察(例如參照專利文獻1)。根據(jù)基于從該被檢測體的體外收集到的體數(shù)據(jù)來生成內(nèi)窺鏡式的圖像數(shù)據(jù)的上述方法，能夠大幅度地降低檢查時對被檢測體的微創(chuàng)度，而且，對于難于插入內(nèi)窺鏡的窺鏡的細小的消化管和血管等管腔臟器，也能夠任意設(shè)定視點和視線方向，因此，能夠安全且高效地對以往不能夠進行內(nèi)窺鏡檢查的部位進行高精度的檢查?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2005-110973號公報。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過對超聲波診斷裝置所收集的體數(shù)據(jù)應(yīng)用上述專利文獻1記載的方法，能夠?qū)μ摂M內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)進行實時觀察。以往，在對體數(shù)據(jù)設(shè)定生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)所需要的視點和視線方向時，通常進行在對該體數(shù)據(jù)任意設(shè)定的切片截面上收集MPR圖像數(shù)據(jù)、基于表示管腔臟器的縱截面的MPR圖像數(shù)據(jù)來設(shè)定上述的視點和視線方向的方法。但是，在一邊使超聲波探頭在被檢測體的身體表面上移動一邊連續(xù)地進行虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的觀察的情況下，需要伴隨超聲波探頭的移動，反復更新通過上述復雜的方法設(shè)定的視點和視線方向，因此，具有很難對虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)進行實時觀察的問題點。本發(fā)明鑒于上述的問題點而做出，其目的在于提供一種超聲波診斷裝置以及圖像數(shù)據(jù)顯示用控制程序，在基于從被檢測體收集的體數(shù)據(jù)來生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)時，即使超聲波探頭的位置發(fā)生移動，也能夠始終從合適的方向觀察虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。用于解決技術(shù)問題的技術(shù)手段實施方式的超聲波診斷裝置，基于通過對被檢測體的三維掃描收集到的體數(shù)據(jù)， 生成管腔臟器的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)，其特征在于，具備關(guān)心區(qū)域設(shè)定單元，對上述體數(shù)據(jù)設(shè)定三維關(guān)心區(qū)域；中心線設(shè)定單元，基于上述體數(shù)據(jù)，設(shè)定該體數(shù)據(jù)中的上述管腔臟器的中心線；基準點檢測單元，檢測上述三維關(guān)心區(qū)域的基準面與上述中心線相交而成的基準點；視點和視線方向設(shè)定單元，基于上述基準點，設(shè)定視點和視線方向；虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成單元，基于上述視點及上述視線方向，對上述體數(shù)據(jù)進行處理，生成上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)；以及顯示單元，顯示所生成的上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。此外，實施方式的圖像數(shù)據(jù)顯示用控制程序，其特征在于，使基于通過對被檢測體的三維掃描收集到的體數(shù)據(jù)來生成管腔臟器的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的超聲波診斷裝置，執(zhí)行如下功能關(guān)心區(qū)域設(shè)定功能，對上述體數(shù)據(jù)設(shè)定三維關(guān)心區(qū)域；中心線設(shè)定功能，基于上述體數(shù)據(jù)，設(shè)定該體數(shù)據(jù)中的上述管腔臟器的中心線；基準點檢測功能，檢測上述三維關(guān)心區(qū)域的基準面與上述中心線相交而成的基準點；視點和視線方向設(shè)定功能，基于上述基準點，設(shè)定視點和視線方向；虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成功能，基于上述視點及上述視線方向，對上述體數(shù)據(jù)進行處理，生成上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)；以及顯示功能，顯示所生成的上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。


圖1是表示本發(fā)明的實施例的超聲波診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示該實施例的超聲波診斷裝置所具備的發(fā)送接收部以及接收信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是用于說明該實施例的超聲波探頭所具備的振動元件的排列方向和超聲波發(fā)送接收方向的圖。圖4是表示該實施例的超聲波診斷裝置所具備的體數(shù)據(jù)生成部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是表示該實施例的體數(shù)據(jù)生成部所生成的體數(shù)據(jù)和關(guān)心區(qū)域設(shè)定部對該體數(shù)據(jù)設(shè)定的三維關(guān)心區(qū)域的圖。圖6是表示該實施例的基準點檢測部在三維關(guān)心區(qū)域的基準面上檢測的基準點和視點和視線方向設(shè)定部基于該基準點設(shè)定的視點和視線方向的具體例子的圖。圖7是用于說明該實施例的對體數(shù)據(jù)設(shè)定的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的生成區(qū)域的圖。圖8是表示該實施例的通過橫截面設(shè)定部對體數(shù)據(jù)設(shè)定的橫截面的圖。圖9是表示該實施例的顯示部通過將虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)和橫截面圖像數(shù)據(jù)進行合成而生成的顯示數(shù)據(jù)的具體例子的圖。圖10是表示該實施例的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的生成/顯示步驟的流程圖。圖11是表示該實施例的視點和視線方向設(shè)定部對體數(shù)據(jù)設(shè)定的視點和視線方向的變形例的圖。圖12是表示該實施例的顯示部生成的第二顯示數(shù)據(jù)的變形例的圖。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施例。實施例本實施例的超聲波診斷裝置，首先，提取通過對被檢測體的三維掃描收集到的體數(shù)據(jù)中的管腔臟器的輪廓，基于該輪廓信息設(shè)定管腔臟器的中心線。此外，對上述體數(shù)據(jù)設(shè)定規(guī)定尺寸的三維關(guān)心區(qū)域，檢測該三維關(guān)心區(qū)域中的基準面與上述中心線相交而成的基準點。接著，在中心線位于上述基準點處的切線方向上設(shè)定視點，而且，從該視點朝向上述基準點設(shè)定視線方向。并且，基于上述的視點和視線方向，對上述體數(shù)據(jù)進行繪圖 (rendering)處理，生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)，并顯示在顯示部的監(jiān)視器上。此外，在以下的實施例中，描述的是基于由多個振動元件二維排列而成的所謂二維陣列超聲波探頭收集到的三維的B模式數(shù)據(jù)來生成體數(shù)據(jù)的情況，但是不限于此，例如， 也可以是機械地移動振動元件一維排列而成的超聲波探頭而收集到的體數(shù)據(jù)。此外，也可以是代替基于B模式數(shù)據(jù)而基于彩色多普勒數(shù)據(jù)等其他超聲波數(shù)據(jù)得到的體數(shù)據(jù)。此外，以下說明的三維掃描包括實時地對三維空間進行掃描的所謂4D掃描。此外，一邊使超聲波探頭在患者的身體表面移動一邊進行該4D掃描，由此能夠得到空間上以及時間上實時地變化的三維圖像。(裝置的結(jié)構(gòu))利用圖1至圖9說明本實施例的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)。另外，圖1是表示超聲波診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖，圖2以及圖4是表示該超聲波診斷裝置所具備的發(fā)送接收部/接收信號處理部以及體數(shù)據(jù)生成部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。圖1所示的本實施例的超聲波診斷裝置100具備超聲波探頭3，具備多個振動元件，該多個振動元件對包括被檢測體的管腔臟器的三維區(qū)域發(fā)送超聲波脈沖(發(fā)送超聲波)，將從上述被檢測體得到的超聲波反射波(接收超聲波)轉(zhuǎn)換為電信號(接收信號)； 發(fā)送接收部2，向上述振動元件供給用于對被檢測體的規(guī)定方向發(fā)送超聲波脈沖的驅(qū)動信號，對從這些振動元件得到的多信道(channel)的接收信號進行調(diào)相相加(調(diào)相相加即相位調(diào)整后相加)；接收信號處理部4，對調(diào)相相加后的接收信號進行信號處理，生成作為超聲波數(shù)據(jù)的B模式數(shù)據(jù)；以及體數(shù)據(jù)生成部5，使通過對被檢測體的三維掃描得到的B模式數(shù)據(jù)與超聲波發(fā)送接收方向相對應(yīng)地進行排列，由此生成三維數(shù)據(jù)(體數(shù)據(jù))。此外，超聲波診斷裝置100具備輪廓提取部6，基于上述體數(shù)據(jù)的體素值，提取該體數(shù)據(jù)中的管腔臟器的輪廓；中心線設(shè)定部7，基于得到的管腔臟器的輪廓信息，設(shè)定管腔臟器的中心軸(以下，稱為中心線)；關(guān)心區(qū)域設(shè)定部8，對上述體數(shù)據(jù)設(shè)定規(guī)定尺寸的三維關(guān)心區(qū)域；基準點檢測部9，檢測該三維關(guān)心區(qū)域的基準面與上述中心線的交點(以下，稱為基準點)；視點和視線方向設(shè)定部10，基于該基準點，設(shè)定生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)所需要的視點和視線方向；以及虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成部11，對體數(shù)據(jù)進行以上述視點和視線方向為基準的繪圖處理，生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。而且，超聲波診斷裝置100具備橫截面設(shè)定部12，對上述體數(shù)據(jù)設(shè)定包含有上述基準點并與上述中心線垂直的截面；橫截面圖像數(shù)據(jù)生成部13，提取該橫截面上的上述體數(shù)據(jù)的體素，生成表示管腔臟器的橫截面的橫截面圖像數(shù)據(jù)；三維圖像數(shù)據(jù)生成部14，對上述體數(shù)據(jù)進行繪圖處理，生成三維圖像數(shù)據(jù)；顯示部15，顯示上述的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)、橫截面圖像數(shù)據(jù)以及三維圖像數(shù)據(jù)等；輸入部16，用于進行被檢測體信息的輸入、體數(shù)據(jù)生成條件的設(shè)定、各種指令信號的輸入等；掃描控制部17，控制該三維掃描中的超聲波發(fā)送接收方向；以及系統(tǒng)控制部18，統(tǒng)一控制上述各單元。以下，更詳細地說明本實施例的超聲波診斷裝置100所具備的上述的各單元的結(jié)構(gòu)和功能。超聲波探頭3在其前端部具備二維排列的M個未圖示的振動元件，使上述前端部與被檢測體的體表接觸來進行超聲波的發(fā)送接收。振動元件為聲電轉(zhuǎn)換元件，具備在發(fā)送時將電脈沖(驅(qū)動信號)轉(zhuǎn)換為超聲波脈沖(發(fā)送超聲波)，在接收時將超聲波反射波(接收超聲波)轉(zhuǎn)換為電接收信號的功能。而且，這些振動元件中的每個振動元件，經(jīng)由未圖示的M信道的多芯電纜與發(fā)送接收部2連接。另外，在本實施例中，描述了利用將M個振動元件二維排列而成的扇形掃描用的超聲波探頭3來收集體數(shù)據(jù)的情況，但是也可以使用對應(yīng)于直線掃描或凸面掃描等的超聲波探頭。接著，圖2所示的發(fā)送接收部2具備發(fā)送部21，對超聲波探頭3的振動元件供給驅(qū)動信號；以及接收部22，對從振動元件得到的接收信號進行調(diào)相相加。發(fā)送部21具備速率脈沖產(chǎn)生器211、發(fā)送遲延電路212以及驅(qū)動電路213，速率脈沖產(chǎn)生器211產(chǎn)生用于決定發(fā)送超聲波的反復周期的速率脈沖，并且將該速率脈沖供給至發(fā)送遲延電路212。發(fā)送遲延電路212由數(shù)量與用于發(fā)送超聲波的Mt個振動元件相同的獨立的遲延電路構(gòu)成，對速率脈沖賦予用于將發(fā)送超聲波在規(guī)定的深度進行集束的集束用遲延時間和用于將發(fā)送超聲波沿規(guī)定的方向(θχρ，θ yq)進行發(fā)送的偏向用遲延時間后，向驅(qū)動電路213供給。驅(qū)動電路213具有數(shù)量與發(fā)送遲延電路212相同的獨立的驅(qū)動電路， 在超聲波探頭3中，用基于上述速率脈沖生成的驅(qū)動信號來驅(qū)動從二維排列的M個振動元件中作為發(fā)送用選擇出來的Mt個振動元件，向被檢測體內(nèi)放射發(fā)送超聲波。另一方面，接收部22具有與從內(nèi)置在超聲波探頭3中的M個振動元件中作為接收用選擇出來的Mr個振動元件對應(yīng)的Mr信道的A/D轉(zhuǎn)換器221、接收遲延電路222和加法器 223，從接收用振動元件供給的Mr信道的接收信號被A/D轉(zhuǎn)換器221轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送至接收遲延電路222。接收遲延電路222對從A/D轉(zhuǎn)換器221輸出的Mr信道的各個接收信號賦予用于對來自規(guī)定的深度的接收超聲波進行集束的集束用遲延時間和用于對方向(θχρ，0yq)設(shè)定接收指向性的偏向用遲延時間，加法器223對來自接收遲延電路222的接收信號進行相加合成。即，通過接收遲延電路222和加法器223，對從方向(θχρ，0yq)得到的接收信號進行調(diào)相相加。此外，接收部22的接收遲延電路222以及加法器223通過該遲延時間的控制，使得同時形成針對多個方向的接收指向性即所謂的并列同時接收成為可能，通過應(yīng)用并列同時接收法，能夠大幅度地縮短三維掃描所需要的時間。另外，上述發(fā)送接收部2所具有的發(fā)送部21以及接收部22的一部分可以設(shè)置在超聲波探頭3的內(nèi)部。圖3(a)以及圖3(b)表示將超聲波探頭3的中心軸作為ζ軸的直角坐標系[x，y， Ζ]中的超聲波發(fā)送接收方向(θ xp，0yq)。如圖3(c)所示，振動元件31在χ軸方向及y 軸方向上二維排列，θ xp以及θ yq表示投影在x-z平面以及y-ζ平面上的、超聲波發(fā)送接收方向相對于ζ軸的角度。并且，按照從掃描控制部17供給的掃描控制信號，控制發(fā)送部21的發(fā)送遲延電路212以及接收部22的接收遲延電路222中的遲延時間，對包括被檢測體診斷對象部位(管腔臟器)的三維區(qū)域的方向(θ χρ，θ yq) ( θ χρ = θ xl+(p-l) Δ θχ(ρ =丄 ρ)，0yq = θ yl+(q-l) Δ θ y (q = 1 Q))依次進行超聲波發(fā)送接收。返回圖2，接收信號處理部4具有對從接收部22的加法器223輸出的調(diào)相相加后的接收信號進行信號處理來生成作為超聲波數(shù)據(jù)的B模式數(shù)據(jù)的功能，具備包絡(luò)線檢波器41，對上述接收信號進行包絡(luò)線檢波；以及對數(shù)轉(zhuǎn)換器42，對包絡(luò)線檢波后的接收信號進行對數(shù)轉(zhuǎn)換。其中，包絡(luò)線檢波器41和對數(shù)轉(zhuǎn)換器42的順序可以調(diào)換。接著，使用圖4說明圖1所示的體數(shù)據(jù)生成部5的具體結(jié)構(gòu)。該體數(shù)據(jù)生成部5 具備超聲波數(shù)據(jù)存儲部51、插補處理部52以及體數(shù)據(jù)存儲部53。在超聲波數(shù)據(jù)存儲部51中，將從系統(tǒng)控制部18供給的超聲波發(fā)送接收方向 (θχρ, θ yq)的信息作為附加信息地依次保存多個超聲波數(shù)據(jù)(B模式數(shù)據(jù))，上述多個超聲波數(shù)據(jù)是接收信號處理部4基于通過對該被檢測體的三維掃描得到的接收信號來生成的。另一方面，插補處理部52通過使從超聲波數(shù)據(jù)存儲部51讀取的多個超聲波數(shù)據(jù)與超聲波發(fā)送接收方向(θχρ，θ yq)相對應(yīng)地進行排列來形成三維超聲波數(shù)據(jù)，進而對構(gòu)成該三維超聲波數(shù)據(jù)的非等間隔的體素進行插補處理，來生成由各向同性體素構(gòu)成的體數(shù)據(jù)。而且，得到的體數(shù)據(jù)被保存在體數(shù)據(jù)存儲部53中。另一方面，圖1的輪廓提取部6基于上述體數(shù)據(jù)的體素值的空間上的變化量，提取體數(shù)據(jù)的管腔臟器的內(nèi)壁或外壁的輪廓。例如，對上述體數(shù)據(jù)進行空間上的微分處理和積分處理，通過被微分處理后的體數(shù)據(jù)與被積分處理后的體數(shù)據(jù)之間的減法處理或者微分處理前的體數(shù)據(jù)與微分處理后的體數(shù)據(jù)之間的減法處理等，能夠提取管腔臟器的輪廓，但是不限于這些方法。另一方面，中心線設(shè)定部7具有基于輪廓提取部6提取出的管腔臟器的輪廓數(shù)據(jù)來設(shè)定該管腔臟器的中心線的功能，例如，以基于顯示在顯示部15上的后述的三維圖像數(shù)據(jù)而設(shè)定的、在體數(shù)據(jù)的管腔臟器內(nèi)的起點為基準，在三維的全角度方向上產(chǎn)生多個單位矢量，從這些單位矢量之中選出與管腔臟器的輪廓之間的距離最大的方向上的單位矢量， 作為探索矢量。接著，計算與該探索矢量正交的管腔臟器截面的重心位置，將以使上述探索矢量與上述管腔臟器截面的相交位置同上述重心位置相一致的方式修正了方向的探索矢量，重新設(shè)定在上述重心位置上。而且，利用修正后的探索矢量反復進行上述的步驟，此時，對在管腔臟器的延伸方向上形成的多個重心位置進行連結(jié)，由此設(shè)定管腔臟器的中心線。但是， 對管腔臟器設(shè)定中心線的方法，不限于上述方法，例如也可以應(yīng)用日本特開2004-283373 號公報等記載的方法。接著，關(guān)心區(qū)域設(shè)定部8具有對通過對被檢測體的三維掃描收集到的體數(shù)據(jù)自動地設(shè)定三維關(guān)心區(qū)域的功能。圖5 (a) 圖5(c)表示從該被檢測體收集到的體數(shù)據(jù)Vd和對該體數(shù)據(jù)設(shè)定的三維關(guān)心區(qū)域Ri，如上所述，體數(shù)據(jù)Vd是在χ方向的掃描區(qū)域θ xa( θ xa =(P-I) Δ θ χ)以及y方向的掃描區(qū)域θ ya( θ ya = (Q-I) Δ θ y)中收集到的。針對這樣的體數(shù)據(jù)Vd，關(guān)心區(qū)域設(shè)定部8基于從輸入部16經(jīng)由系統(tǒng)控制部18供給的體數(shù)據(jù)的生成條件，在X方向的區(qū)域θ Xb以及y方向的區(qū)域eyb(其中，θ Xb彡0xa,
θ ya)設(shè)定三維關(guān)心區(qū)域Ri。另外，上述的區(qū)域θ Xb及區(qū)域θ yb例如可以按照使θ Xb/ θ Xa和θ yb/ θ ya成為規(guī)定值的方式來基于體數(shù)據(jù)的尺寸進行設(shè)定，并且也可以與體數(shù)據(jù)的尺寸無關(guān)地設(shè)定為規(guī)定尺寸。返回圖1，基準點檢測部9檢測由輸入部16指定的三維關(guān)心區(qū)域的基準面與由中心線設(shè)定部7設(shè)定的管腔臟器的中心線相交而成的基準點。另一方面，視點和視線方向設(shè)定部10基于基準點檢測部9檢測出的在基準面上的基準點和中心線位于該基準點處的切線，來設(shè)定虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的生成所需要的視點和視線方向。具體地說，檢測由中心線設(shè)定部7設(shè)定的中心線位于基準點處的切線方向，在該切線方向上從基準點離開規(guī)定距離的位置設(shè)定視點，而且設(shè)定從該視點朝向基準點的視線方向。接著，利用圖6 (a)及圖6 (b)更詳細地說明由基準點檢測部9檢測出的基準點和由視點和視線方向設(shè)定部10設(shè)定的視點和視線方向的具體例子。如圖5(a) 圖5(c)所描述的那樣，關(guān)心區(qū)域設(shè)定部8對通過對該被檢測體的三維掃描收集到的體數(shù)據(jù)Vd設(shè)定規(guī)定尺寸(即，區(qū)域θ xb及區(qū)域9yb)的三維關(guān)心區(qū)域Ri，中心線設(shè)定部7基于上述體數(shù)據(jù) Vd中的管腔臟器的輪廓信息Ct來設(shè)定中心線Lc。接著，上述基準點檢測部9檢測三維關(guān)心區(qū)域Ri的基準面S與中心線Lc相交而成的基準點Po。然后，視點和視線方向設(shè)定部10 檢測中心線Lc位于該基準點Po處的切線方向，在該切線方向上，在從基準點Po離開距離 R的位置設(shè)定視點Pv，而且設(shè)定從該視點Pv朝向基準點Po的視線方向Dv。再次返回圖1，虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成部11具備未圖示的運算電路和存儲電路，在上述存儲電路中預(yù)先保管有用于利用體數(shù)據(jù)生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的運算處理程序。而且，上述運算電路讀取在體數(shù)據(jù)生成部5的體數(shù)據(jù)存儲部53中保存的該被檢測體的體數(shù)據(jù)和在上述存儲電路中保管的運算處理程序，基于從關(guān)心區(qū)域設(shè)定部8供給的三維關(guān)心區(qū)域信息和從視點和視線方向設(shè)定部10供給的視點和視線方向的信息，對上述體數(shù)據(jù)進行繪圖處理，生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。圖7表示對體數(shù)據(jù)Vd設(shè)定的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)生成區(qū)域Rf，如上所述，在中心線Lc位于基準面S的基準點Po處的切線上設(shè)定視點Pv和視線方向Dv，而且，以視線方向Dv為中心，設(shè)定χ'方向的視野范圍Φχ' m以及y'方向的視野范圍Φ^ m。 然后，虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成部11的運算電路提取對體數(shù)據(jù)Vd設(shè)定的視野范圍Φχ' m 和視野范圍Φγ' m中包含的圖像數(shù)據(jù)生成區(qū)域Rf的體數(shù)據(jù)，基于視點Pv及視線方向Dv 對得到的體數(shù)據(jù)進行繪圖處理，生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。此時，以基準面S上的管腔臟器的輪廓Ct被包含在圖像數(shù)據(jù)生成區(qū)域Rf中的方式，在輸入部16中設(shè)定χ'方向的視野范圍Φχ' m以及y'方向的視野范圍cty' m。在該情況下，在較長地設(shè)定從視點Pv至基準點Po的距離的情況下，生成平行投影的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)，在較短地設(shè)定上述距離的情況下，生成具有遠近感的透視投影的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。另一方面，圖1的橫截面設(shè)定部12讀取在體數(shù)據(jù)生成部5的體數(shù)據(jù)存儲部53中保存的體數(shù)據(jù)，對上述體數(shù)據(jù)設(shè)定橫截面，上述橫截面包含有在三維關(guān)心區(qū)域的基準平面與中心線相交的位置上設(shè)定的基準點，并且與中心線垂直(即，與上述切線方向垂直)。圖 8(a)以及圖8(b)表示此時對體數(shù)據(jù)設(shè)定的橫截面Rii。如上所述那樣對體數(shù)據(jù)設(shè)定橫截面 Pm,上述橫截面Rn包含由基準點檢測部9檢測出的、三維關(guān)心區(qū)域Ri的基準面S與中心線 Lc相交而成的基準點Po，并且與中心線Lc垂直。如圖8(a)可知，此時設(shè)定的橫截面Rii與三維關(guān)心區(qū)域Ri的基準面S不一定一致。接著，圖1的橫截面圖像數(shù)據(jù)生成部13提取由橫截面設(shè)定部12設(shè)定的橫截面Rn 上的或其附近的體數(shù)據(jù)的體素，對這些體素進行濾波處理或插補處理等數(shù)據(jù)處理，生成表示管腔臟器的橫截面的橫截面圖像數(shù)據(jù)。另一方面，三維圖像數(shù)據(jù)生成部14，例如，具有未圖示的不透明度和色調(diào)設(shè)定部、 以及繪圖處理部，上述不透明度和色調(diào)設(shè)定部基于從體數(shù)據(jù)生成部5的體數(shù)據(jù)存儲部53讀取的體數(shù)據(jù)的體素值，設(shè)定不透明度、色調(diào)。另一方面，上述繪圖處理部基于由上述不透明度和色調(diào)設(shè)定部設(shè)定的不透明度、色調(diào)，對上述體數(shù)據(jù)進行繪圖處理，生成體繪像數(shù)據(jù)或面繪像數(shù)據(jù)等三維圖像數(shù)據(jù)。此外，例如，三維圖像數(shù)據(jù)生成部14除了未圖示的不透明度和色調(diào)設(shè)定部、以及繪圖處理部之外，還具備未圖示的數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)部。該數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)部將從體數(shù)據(jù)生成部5的體數(shù)據(jù)存儲部53讀取的體數(shù)據(jù)的體素值反轉(zhuǎn)。例如，在體素值的范圍在0 255時，將體素值0設(shè)定為255，將體素值1設(shè)定為254，將體素值2設(shè)定為253，……， 將體素值255設(shè)定為0，這樣設(shè)定來使體素值反轉(zhuǎn)?；谠摲崔D(zhuǎn)后的體素值，與上述同樣地， 通過不透明度和色調(diào)設(shè)定部設(shè)定不透明度、色調(diào)，通過繪圖處理部進行繪圖處理，生成三維圖像數(shù)據(jù)。該情況下的三維圖像數(shù)據(jù)是管腔成為高亮度的管腔的三維數(shù)據(jù)。這些三維圖像數(shù)據(jù)是對包括管腔臟器的三維關(guān)心區(qū)域Ri及其周邊組織的三維圖像進行繪圖處理而得到的數(shù)據(jù)，與上述的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)以及橫截面圖像數(shù)據(jù)分別獨立地生成。顯示部15具備顯示數(shù)據(jù)生成部151、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部152以及監(jiān)視器153，顯示數(shù)據(jù)生成部151在三維圖像數(shù)據(jù)生成部14所生成的三維圖像數(shù)據(jù)上重疊由關(guān)心區(qū)域設(shè)定部8設(shè)定的三維關(guān)心區(qū)域的信息，來生成以基準面的指定為目的的第一顯示數(shù)據(jù)。而且，顯示數(shù)據(jù)生成部151將虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成部11所生成的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)與橫截面圖像數(shù)據(jù)生成部13所生成的橫截面圖像數(shù)據(jù)合成，并附加被檢測體信息等附加信息，來生成以該被檢測體的診斷為目的的第二顯示數(shù)據(jù)。而且，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部152對顯示數(shù)據(jù)生成部151 所生成的第一顯示數(shù)據(jù)以及第二顯示數(shù)據(jù)進行顯示規(guī)格轉(zhuǎn)換或D/A轉(zhuǎn)換等轉(zhuǎn)換處理后，顯示在監(jiān)視器153上。圖9表示顯示數(shù)據(jù)生成部151中生成的第二顯示數(shù)據(jù)的具體例子，以使虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)Ie中的基準點Po(即視線方向Dv)與橫截面圖像數(shù)據(jù)Lii中的基準點Po相一致的方式合成各個圖像數(shù)據(jù)，并在合成后的圖像的周圍附加未圖示的被檢測體信息或圖像數(shù)據(jù)生成條件等附加信息。即，第二顯示數(shù)據(jù)通過在橫截面圖像數(shù)據(jù)Lii上重疊虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)Ie來生成，其中，上述橫截面圖像數(shù)據(jù)Lii是在包含有基準點Po且與中心線垂直的橫截面上收集的，用于表示管腔臟器及其周邊臟器的橫截面，上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù) Ie是在以視點Pv及視線方向Dv為基準的χ'方向的視野范圍Φχ' m以及y'方向O視野范圍cty' m中收集的，用于表示該管腔臟器的內(nèi)壁面。在該情況下，不管超聲波探頭3 是否移動，都以基準點Po始終顯示在監(jiān)視器153中央部的方式生成顯示數(shù)據(jù)。圖1的輸入部16在操作面板上具有顯示面板、鍵盤、追蹤球、鼠標、選擇按鈕、輸入按鈕等輸入設(shè)備，并具備指定三維關(guān)心區(qū)域的基準面的基準面指定功能161、以及設(shè)定以在體數(shù)據(jù)的管腔臟器內(nèi)設(shè)定中心線為目的的起點的起點設(shè)定功能162。而且，被檢測體信息的輸入、體數(shù)據(jù)生成條件的設(shè)定、三維圖像數(shù)據(jù)生成條件的設(shè)定、虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成條件的設(shè)定、橫截面圖像數(shù)據(jù)生成條件的設(shè)定、基準點與視點之間的距離R的設(shè)定、視野范圍Φχ' m及視野范圍Φγ' m的設(shè)定、各種指令信號的輸入等，也利用上述的顯示面板或輸入設(shè)備來進行。掃描控制部17對發(fā)送部21的發(fā)送遲延電路212以及接收部22的接收遲延電路 222進行用于對該被檢測體的三維區(qū)域依次發(fā)送接收超聲波的遲延時間控制。另一方面， 系統(tǒng)控制部18具備未圖示的CPU和存儲電路，在上述存儲電路中保存有在輸入部16被輸入/設(shè)定/指定的上述各種信息。并且，上述CPU基于上述各種信息統(tǒng)一控制超聲波圖像診斷裝置100的各單元，進行虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)、三維圖像數(shù)據(jù)以及橫截面圖像數(shù)據(jù)的生成和顯示。(虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的生成/顯示步驟)接著，按照圖10的流程圖來說明本實施例的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的生成/顯示步
馬聚ο在對該被檢測體進行超聲波檢查之前，超聲波診斷裝置100的操作者在輸入部16 進行被檢測體信息的輸入、體數(shù)據(jù)生成條件的設(shè)定、三維圖像數(shù)據(jù)生成條件的設(shè)定、虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成條件的設(shè)定、橫截面圖像數(shù)據(jù)生成條件的設(shè)定、視野范圍φχ' m以及視野范圍cty' m的設(shè)定、基準點與視點之間的距離R的設(shè)定等，并將超聲波探頭3配置在被檢測體身體表面的適當位置(圖10的步驟Si)。若上述的初始設(shè)定結(jié)束，則操作者通過輸入部16輸入超聲波檢查的開始指令(圖 10的步驟S2)，該指令信號被供給至系統(tǒng)控制部18，由此開始對被檢測體的診斷對象部位 (管腔臟器)收集體數(shù)據(jù)。S卩，圖2所示的發(fā)送部21的速率脈沖產(chǎn)生器211對從系統(tǒng)控制部18供給的基準信號進行分頻而生成速率脈沖，并將該速率脈沖供給至發(fā)送遲延電路212。發(fā)送遲延電路 212對上述速率脈沖賦予用于將超聲波在規(guī)定深度進行集束的集束用遲延時間和用于將超聲波向最初的發(fā)送接收方向(θχ ，ΘΥ1)發(fā)送的偏向用遲延時間后，將該速率脈沖供給至 Mt信道的驅(qū)動電路213。接著，驅(qū)動電路213基于從發(fā)送遲延電路212被供給的速率脈沖生成驅(qū)動信號，將該驅(qū)動信號供給至超聲波探頭3中的Mt個發(fā)送用振動元件，從而向被檢測體內(nèi)放射發(fā)送超聲波。被放射的發(fā)送超聲波的一部分，被聲阻抗不同的被檢測體的臟器邊界面或組織反射后，被設(shè)置在超聲波探頭3上的Mr個接收用振動元件接收，并被轉(zhuǎn)換為Mr信道的電接收信號。接著，該接收信號在接收部22的A/D轉(zhuǎn)換器221中被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進而在Mr信道的接收遲延電路222中被賦予了用于使來自規(guī)定深度的接收超聲波收斂的集束用遲延時間和用于對來自發(fā)送接收方向(θχ ，ΘΥ1)的接收超聲波設(shè)定強的接收指向性的偏向用遲延時間之后，通過加法器223被進行調(diào)相相加。然后，調(diào)相相加后的接收信號被供給至接收信號處理部4，該處理部4的包絡(luò)線檢波器41以及對數(shù)轉(zhuǎn)換器42對該接收信號進行包絡(luò)線線檢波和對數(shù)轉(zhuǎn)換，生成作為超聲波數(shù)據(jù)的B模式數(shù)據(jù)，并在體數(shù)據(jù)生成部5的超聲波數(shù)據(jù)存儲部51中保存發(fā)送接收方向 (θχ ，ΘΥ1)來作為附加信息。若發(fā)送接收方向(θ χ1，θ yl)上的超聲波數(shù)據(jù)的生成和保存結(jié)束，則掃描控制部 17按照從系統(tǒng)控制部18供給的指示信號，控制發(fā)送部21的發(fā)送遲延電路212以及接收部 22的接收遲延電路222中的遲延時間，對在θ x方向上每次更新Δ ΘΧ、在θ y方向上每次更新Δ θ y地依次更新后的各個發(fā)送接收方向(θ χρ，θ yq) ( θ χρ = θ χ1+(ρ_1) Δ θ χ (ρ =1 P)，eyq = 0yl+(q-l) Δ 0y(q = 1 Q)，其中，不包含發(fā)送接收方向(θ χ ， θ yl))，按照同樣的步驟發(fā)送接收超聲波來進行三維掃描。然后，在這些發(fā)送接收方向上得到的超聲波數(shù)據(jù)也將上述發(fā)送接收方向作為附加信息保存在超聲波數(shù)據(jù)存儲部51中。另一方面，體數(shù)據(jù)生成部5的插補處理部52使從超聲波數(shù)據(jù)存儲部51讀取的多個超聲波數(shù)據(jù)，與發(fā)送接收方向(θχρ，θ yq) ( θ XP = Θχ1+(Ρ"1) Δ θχ(ρ = 1 P)，0yq =θ yl+(q-l) Δ θ y(q = 1 Q)相對應(yīng)地進行排列，由此形成三維超聲波數(shù)據(jù)，進而對該三維超聲波數(shù)據(jù)進行插補處理來生成體數(shù)據(jù)。然后，將得到的體數(shù)據(jù)保存在體數(shù)據(jù)存儲部 53中(圖10的步驟S3)。若對該被檢測體的體數(shù)據(jù)收集結(jié)束，則三維圖像數(shù)據(jù)生成部14基于從體數(shù)據(jù)生成部5的體數(shù)據(jù)存儲部53讀取的體數(shù)據(jù)的體素值，設(shè)定不透明度以及色調(diào)，基于該不透明度和色調(diào)對上述的體數(shù)據(jù)進行繪圖處理，生成三維圖像數(shù)據(jù)(圖10的步驟S4)。另一方面，關(guān)心區(qū)域設(shè)定部8接收從輸入部16經(jīng)由系統(tǒng)控制部18被供給的體數(shù)據(jù)的生成條件，設(shè)定具有與該體數(shù)據(jù)的區(qū)域尺寸對應(yīng)的區(qū)域尺寸[θ xb，θ yb](參照圖5) 的三維關(guān)心區(qū)域(圖10的步驟S5)。然后，顯示部15的顯示數(shù)據(jù)生成部151在從三維圖像數(shù)據(jù)生成部14被供給的三維圖像數(shù)據(jù)上重疊從關(guān)心區(qū)域設(shè)定部8被供給的三維關(guān)心區(qū)域的信息，生成第一顯示數(shù)據(jù)，并將其顯示在監(jiān)視器153上。接著，在顯示部15觀察重疊有三維關(guān)心區(qū)域信息的三維圖像數(shù)據(jù)(即，第一顯示數(shù)據(jù))的操作者，利用輸入部16來指定與上述三維圖像數(shù)據(jù)所表示的管腔臟器相交的三維關(guān)心區(qū)域的基準面，進而在上述管腔臟器的內(nèi)部設(shè)定以中心線的設(shè)定為目的的起點(圖10 的步驟S6)。另一方面，輪廓提取部6基于從體數(shù)據(jù)生成部5的體數(shù)據(jù)存儲部53讀取的體數(shù)據(jù)的體素值的空間上的變化量，提取管腔臟器的輪廓(圖10的步驟S7)，中心線設(shè)定部7經(jīng)由系統(tǒng)控制部18接收在輸入部16設(shè)定的起點的位置信息，基于以在體數(shù)據(jù)的管腔臟器內(nèi)設(shè)定的上述起點為基準的檢索矢量，設(shè)定管腔臟器的中心線(圖10的步驟S8)。接著，基準點檢測部9檢測由輸入部16指定的三維關(guān)心區(qū)域的基準面與由中心線設(shè)定部7設(shè)定的管腔臟器的中心線相交而成的基準點(圖10的步驟S9)，視點和視線方向設(shè)定部10基于基準點檢測部9檢測出的在基準面上的基準點和中心線位于該基準點處的切線方向，設(shè)定生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)所需要的視點和視線方向(圖10的步驟S10)。然后，虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成部11讀取在體數(shù)據(jù)生成部5的體數(shù)據(jù)存儲部53 中保存的該被檢測體的體數(shù)據(jù)和在自己的存儲電路中保管的運算處理程序，通過基于從關(guān)心區(qū)域設(shè)定部8被供給的三維關(guān)心區(qū)域的信息和從視點和視線方向設(shè)定部10被供給的視點和視線方向的信息對上述體數(shù)據(jù)進行的繪圖處理，生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)(圖10的步驟 S11)。另一方面，若在上述步驟S9中檢測出了三維關(guān)心區(qū)域的基準面與中心線相交而成的基準點，則橫截面設(shè)定部12讀取在體數(shù)據(jù)生成部5的體數(shù)據(jù)存儲部53中保存的體數(shù)據(jù)，對體數(shù)據(jù)設(shè)定包含有上述基準點且與中心線垂直的橫截面(圖10的步驟Si》。然后， 橫截面圖像數(shù)據(jù)生成部13提取由橫截面設(shè)定部12設(shè)定的橫截面上的或其附近的體數(shù)據(jù)的體素，對這些體素進行濾波處理或插補處理等數(shù)據(jù)處理，生成表示管腔臟器橫截面的橫截面圖像數(shù)據(jù)(圖10的步驟S13)。接著，顯示部15的顯示數(shù)據(jù)生成部151將在虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成部11生成的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)和在橫截面圖像數(shù)據(jù)生成部13生成的橫截面圖像數(shù)據(jù)合成，進而附加被檢測體信息等附加信息，生成第二顯示數(shù)據(jù)。然后，對得到的第二顯示數(shù)據(jù)進行規(guī)定的轉(zhuǎn)換處理后，顯示在監(jiān)視器153上(圖10的步驟S14)。若通過上述步驟結(jié)束了基于在將超聲波探頭3配置于最初位置的狀態(tài)下收集到的體數(shù)據(jù)進行的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)等的生成和顯示，則一邊在被檢測體的身體表面上依次更新超聲波探頭3的位置(圖10的步驟SM) —邊反復進行上述步驟S3至S14(其中， 除去步驟S6)，由此能夠與超聲波探頭3移動對應(yīng)地從所希望的方向即管腔臟器的中心線的切線方向?qū)崟r地觀察所生成的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的實施例，在基于從被檢測體收集到的體數(shù)據(jù)來生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)時，基于在伴隨超聲波探頭移動被更新了位置的上述體數(shù)據(jù)中設(shè)定的三維關(guān)心區(qū)域的基準面、與上述體數(shù)據(jù)中的管腔臟器的中心線的交點，自動地設(shè)定視點和視線方向，由此，即使超聲波探頭的位置移動，也能夠始終實時地觀察來自適當方向的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。因此，大幅度地提高了診斷精度和診斷效率。尤其是在將上述視點設(shè)定在三維關(guān)心區(qū)域的外部的情況下，能夠?qū)ɑ鶞拭媾c中心線的交點且與中心線垂直的橫截面的圖像數(shù)據(jù)和上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)合成后進行顯示，因此還能夠同時掌握管腔臟器周邊的信息，能夠進一步改善診斷精度。例如，在診斷為管腔臟器出現(xiàn)腫瘤這種情況下，管腔臟器內(nèi)部的腫瘤部位能夠根據(jù)虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)進行觀察，并且于此同時，管腔臟器的外側(cè)周邊部的浸潤狀況也能夠根據(jù)橫截面圖像數(shù)據(jù)進行觀察，從而提高了診斷精度。此外，即使在超聲波探頭位置發(fā)生了移動的情況下，也由于以使虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)中的基準點、視線方向始終配置在監(jiān)視器的規(guī)定位置(例如，中央部)的方式來生成第二顯示數(shù)據(jù)，所以能夠幾乎不受移動的超聲波探頭的影響而穩(wěn)定地觀察來自上述視線方向的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)，因此，減輕了操作者實施超聲波檢查的負擔。以上，描述了本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明不限于上述實施例，能夠變形進行實施。例如，在上述實施例中，描述了檢測由中心線設(shè)定部7設(shè)定的中心線位于基準點處的切線方向、在該切線方向上在從基準點離開規(guī)定距離的位置設(shè)定虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的視點的情況，但是如圖11(a)所示，也可以在相對于上述切線方向傾斜規(guī)定角度η的方向上的離開規(guī)定距離的位置設(shè)定視點Ρν。此外，如圖11(b)所示，也可以在設(shè)定于基準點Po處的橫截面上以閉合曲線表示的管腔臟器輪廓Ct的內(nèi)部，設(shè)定第二基準點Pol，以該第二基準點Pol為基準，朝向任意方向并離開任意距離地設(shè)定視點Pv。而且，第二基準點Pol不限于位于橫截面上，也可以以基準點Po為基準朝向任意方向并遠離任意距離地設(shè)定。此外，在上述實施例中，描述了在三維關(guān)心區(qū)域Ri的外部設(shè)定視線Pv的情況，但是，也可以在三維關(guān)心區(qū)域Ri的基準面S (即，基準點Po)或三維關(guān)心區(qū)域Ri的內(nèi)部設(shè)定視點Pv。尤其是在將視點Pv設(shè)定在三維關(guān)心區(qū)域Ri的內(nèi)部的情況下，優(yōu)選的是，在從基準點Po沿著中心線Lc進入規(guī)定距離的位置設(shè)定視點Pv，在中心線Lc位于該視點Pv處的切線方向上設(shè)定視線方向Dv的方法，但是不限于此。另外，該情況下的橫截面圖像數(shù)據(jù)的生成不是必要的。
另一方面，關(guān)于上述實施例的三維關(guān)心區(qū)域，描述了基于體數(shù)據(jù)的生成條件自動設(shè)定的情況，但是，也可以是觀察了在顯示部15上顯示的三維圖像數(shù)據(jù)的操作者利用輸入部16的輸入設(shè)備任意地進行設(shè)定。此外，描述了在體數(shù)據(jù)的內(nèi)部設(shè)定三維關(guān)心區(qū)域的情況，但是，三維關(guān)心區(qū)域也可以具有與體數(shù)據(jù)大致相等的尺寸。此外，也可以不將基準面S設(shè)定在三維關(guān)心區(qū)域Ri的特定外周面，而是設(shè)置在三維關(guān)心區(qū)域Ri的內(nèi)部。例如，可以將基準面S設(shè)置為與通過超聲波探頭進行二維掃描時相同的面。在該情況下，即使在移動超聲波探頭時，基準面S也與以往看慣的二維截面相一致，因此，操作者易于憑直覺掌握視點的位置、視線方向。而且，關(guān)于三維關(guān)心區(qū)域的基準面，描述了由觀察了重疊有三維關(guān)心區(qū)域的信息的三維圖像數(shù)據(jù)的操作者進行設(shè)定的情況，但是可以作為體數(shù)據(jù)生成條件之一，在超聲波檢查之前進行設(shè)定。此外，描述了在視點被設(shè)定在三維關(guān)心區(qū)域的外部時顯示將虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)和橫截面圖像數(shù)據(jù)合成而生成的第二顯示數(shù)據(jù)的情況，但是，第二顯示數(shù)據(jù)也可以與視點被設(shè)定在三維關(guān)心區(qū)域的內(nèi)部時同樣地不包括橫截面圖像數(shù)據(jù)。而且，關(guān)于第二顯示數(shù)據(jù)， 描述了其為虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)或由該虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)與橫截面圖像數(shù)據(jù)合成生成的數(shù)據(jù)，但是，也可以如圖12所示那樣追加三維圖像數(shù)據(jù)地生成第二顯示數(shù)據(jù)。在該情況下，顯示部15的監(jiān)視器153上并列顯示三維圖像數(shù)據(jù)(圖12(a))、以及虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)或重疊有橫截面圖像數(shù)據(jù)的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)(圖12(b))。另外，在上述實施例中，描述了基于由多個振動元件二維排列而成的所謂二維陣列超聲波探頭收集到的三維的B模式數(shù)據(jù)生成體數(shù)據(jù)，利用該體數(shù)據(jù)生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)以及橫截面圖像數(shù)據(jù)的情況，但是不限于此，例如，也可以利用機械地移動振動元件一維排列而成的超聲波探頭而收集到的體數(shù)據(jù)來生成上述圖像數(shù)據(jù)。此外，也可以代替使用基于B模式數(shù)據(jù)的體數(shù)據(jù)而使用基于彩色多普勒數(shù)據(jù)等其他超聲波數(shù)據(jù)的體數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，基于通過對被檢測體的三維掃描收集到的體數(shù)據(jù)，生成管腔臟器的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)，其特征在于，具備關(guān)心區(qū)域設(shè)定單元，對上述體數(shù)據(jù)設(shè)定三維關(guān)心區(qū)域； 中心線設(shè)定單元，基于上述體數(shù)據(jù)，設(shè)定該體數(shù)據(jù)中的上述管腔臟器的中心線； 基準點檢測單元，檢測上述三維關(guān)心區(qū)域的基準面與上述中心線相交而成的基準點； 視點和視線方向設(shè)定單元，基于上述基準點，設(shè)定視點和視線方向； 虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成單元，基于上述視點及上述視線方向，對上述體數(shù)據(jù)進行處理，生成上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)；以及顯示單元，顯示所生成的上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，通過對上述三維空間連續(xù)地進行掃描的上述三維掃描，實時地收集上述體數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，通過對上述被檢測體一邊使超聲波探頭移動一邊進行掃描的上述三維掃描，收集上述體數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備 基準面指定單元，指定上述三維關(guān)心區(qū)域的基準面；上述基準面指定單元將上述體數(shù)據(jù)的與上述管腔臟器相交的上述三維關(guān)心區(qū)域的側(cè)面指定為上述基準面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備 基準面指定單元，指定上述三維關(guān)心區(qū)域的基準面；上述基準面指定單元將與用于上述三維掃描的超聲波探頭進行二維掃描時相同的面指定為上述基準面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備輪廓提取單元，基于上述體數(shù)據(jù)的體素值，提取上述管腔臟器的輪廓； 上述中心線設(shè)定單元基于上述輪廓提取單元所提取的輪廓信息，設(shè)定上述管腔臟器的中心線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述視點和視線方向設(shè)定單元基于上述基準點檢測單元檢測出的上述基準點和上述中心線位于該基準點處的切線方向，設(shè)定上述視點及上述視線方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述視點和視線方向設(shè)定單元，在上述切線方向上或從上述切線方向傾斜規(guī)定角度的方向上從上述基準點離開規(guī)定距離的位置，設(shè)定上述視點，并且從上述視點朝向上述基準點地設(shè)定上述視線方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述視點和視線方向設(shè)定單元在上述基準點處設(shè)定上述視點，在上述中心線位于上述基準點處的切線方向上或者從上述切線方向傾斜規(guī)定角度的方向上設(shè)定上述視線方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備橫截面設(shè)定單元，對上述體數(shù)據(jù)設(shè)定包含有上述基準點且與上述中心線垂直的橫截面；以及橫截面圖像數(shù)據(jù)生成單元，提取上述橫截面上的上述體數(shù)據(jù)的體素，生成橫截面圖像數(shù)據(jù)；上述顯示單元對上述橫截面圖像數(shù)據(jù)和上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)進行合成顯示。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備三維圖像數(shù)據(jù)生成單元，對上述體數(shù)據(jù)進行繪圖處理，生成三維圖像數(shù)據(jù)； 上述顯示單元并列地顯示上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)和上述三維圖像數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備三維圖像數(shù)據(jù)生成單元，對上述體數(shù)據(jù)進行繪圖處理，生成三維圖像數(shù)據(jù)； 上述顯示單元并列地顯示重疊有上述橫截面圖像數(shù)據(jù)的上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)和上述三維圖像數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述顯示單元具備顯示上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的監(jiān)視器，以使上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)中的上述基準點始終配置在上述監(jiān)視器的規(guī)定位置的方式，顯示上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成單元基于上述視點及上述視線方向?qū)ι鲜鲶w數(shù)據(jù)進行繪圖處理，由此生成上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。
15.一種圖像數(shù)據(jù)顯示用控制程序，其特征在于，使基于通過對被檢測體的三維掃描收集到的體數(shù)據(jù)來生成管腔臟器的虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)的超聲波診斷裝置，執(zhí)行如下功能關(guān)心區(qū)域設(shè)定功能，對上述體數(shù)據(jù)設(shè)定三維關(guān)心區(qū)域； 中心線設(shè)定功能，基于上述體數(shù)據(jù)，設(shè)定該體數(shù)據(jù)中的上述管腔臟器的中心線； 基準點檢測功能，檢測上述三維關(guān)心區(qū)域的基準面與上述中心線相交而成的基準點； 視點和視線方向設(shè)定功能，基于上述基準點，設(shè)定視點和視線方向； 虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成功能，基于上述視點及上述視線方向，對上述體數(shù)據(jù)進行處理，生成上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)；以及顯示功能，顯示所生成的上述虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
超聲波診斷裝置(100)的中心線設(shè)定部(7)基于輪廓提取部(6)對通過對被檢體的三維掃描被檢測體收集到的體數(shù)據(jù)進行處理而提取到的管腔臟器的輪廓信息，設(shè)定該管腔臟器的中心線，基準點檢測部(9)檢測由關(guān)心區(qū)域設(shè)定部(8)對上述體數(shù)據(jù)設(shè)定的三維關(guān)心區(qū)域的基準面與上述中心線相交而成的基準點。接著，視點和視線方向設(shè)定部(10)在中心線位于上述基準點處的切線方向上設(shè)定視點，進而從該視點朝向上述基準點地設(shè)定視線方向。而且，虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)生成部(11)通過基于上述視點和視線方向?qū)ι鲜鲶w數(shù)據(jù)進行的繪圖處理，生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像數(shù)據(jù)并顯示在顯示部(15)上。
文檔編號G06T19/00GK102300505SQ201080006300
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者志岐榮一, 領(lǐng)喜隆 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社, 株式會社東芝