專利名稱：超聲波診斷裝置、醫(yī)用圖像處理裝置及醫(yī)用圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方式涉及產(chǎn)生繪制圖像的超聲波診斷裝置、醫(yī)用圖像處理裝置及醫(yī)用圖像處理方法。
背景技術(shù)：
近年來，通過三維地掃描被檢體來收集來自被檢體的回波信號的超聲波診斷裝置已實用化。根據(jù)該超聲波診斷裝置，能夠通過基于回波信號生成三維數(shù)據(jù)，來生成并顯示三維圖像(例如繪制圖像等)。為了產(chǎn)生三維圖像，而對三維數(shù)據(jù)執(zhí)行例如繪制處理(例如體繪制、面繪制等)。繪制處理所使用的視點、視線、視角、投影區(qū)域等被設(shè)定為三維數(shù)據(jù)。在上述設(shè)定后，通過執(zhí)行平行投影或透視投影，而產(chǎn)生繪制圖像(例如平行投影圖像、透視投影圖像等)。作為繪制圖像的顯示方法的一個應(yīng)用例，存在使設(shè)定在臟器內(nèi)部的視點連續(xù)地移動、并連續(xù)地顯示與移動了的視點對應(yīng)的繪制圖像的顯示方法。該顯示方法為，例如在與管腔狀的臟器(以下稱為管腔臟器)有關(guān)的三維數(shù)據(jù)中，將視點設(shè)定在管腔臟器的管腔內(nèi)。以所設(shè)定的視點作為起點，將視線設(shè)定在管腔延伸的方向上。此外，設(shè)定以所設(shè)定的視點為中心的規(guī)定的視角。使用所設(shè)定的視點、視線和視角來執(zhí)行透視投影。接著，通過操作者的操作或以規(guī)定的速度，使視點沿著管腔移動。能夠通過該視點的移動，來顯示管腔內(nèi)的圖像。通過該顯示方法，操作者能夠沒有陰影地觀察管腔的內(nèi)壁。但是，例如，如圖13所示，在使超聲波探頭移動后產(chǎn)生了三維B模式數(shù)據(jù)的情況下，與超聲波探頭的位置無關(guān)地，該顯示方法中的視點被配置在與三維數(shù)據(jù)有關(guān)的坐標系上的固定的位置上。因此，在視點伴隨著超聲波探頭的移動而移動的情況下，會有移動了的視點的位置從管腔內(nèi)脫離的問題。由此，會有不顯示觀察對象的管腔內(nèi)的透視投影圖像的問題。此外，例如，在使用使一維陣列在與多個振子的排列方向正交的方向上擺動而執(zhí)行三維掃描的機械式四維探 頭來產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)、并執(zhí)行了該顯示方法的情況下，在繪制圖像的連續(xù)的實時顯示中，存在幀頻不充分的問題。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題目的在于提供一種即使使超聲波探頭移動、也能夠?qū)⒁朁c維持在生物體組織的超聲波診斷裝置。用于解決課題的方案本實施方式涉及的超聲波診斷裝置，具備超聲波探頭，具有多個超聲波振子；位置檢測部，以規(guī)定的基準位置為基準來檢測所述超聲波探頭的位置信息；收發(fā)部，向各個所述超聲波振子供給驅(qū)動信號，并基于由各所述超聲波振子產(chǎn)生的各接收回波信號來產(chǎn)生接收信號；三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部，基于所述接收信號來產(chǎn)生第一三維數(shù)據(jù)；特定部，在所述第一三維數(shù)據(jù)中，特定與生物體組織對應(yīng)的區(qū)域；設(shè)定部，基于所述位置信息和所述特定的區(qū)域來設(shè)定第一視點；以及圖像產(chǎn)生部，使用所述設(shè)定的第一視點和所述第一三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像。


圖1是表示本實施方式涉及的超聲波診斷裝置的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
圖2是表示本實施方式涉及的、在管腔區(qū)域中設(shè)定視點和視線、并產(chǎn)生透視投影像的處理的流程的流程圖。
圖3是表示本實施方式涉及的、在超聲波探頭的移動后將視點及視線設(shè)定在接下來得到的三維數(shù)據(jù)中的管腔內(nèi)的一例的圖。
圖4是表示本實施方式涉及的、在超聲波探頭的移動后將視點設(shè)定在超聲波探頭的正下方的管腔內(nèi)的一例的圖。
圖5是表示本實施方式涉及的、能夠由顯示部切換顯示的第一組合圖像和第二組合圖像的一例的圖。
圖6是表示本實施方式的第一變形例涉及的、在超聲波探頭的移動后將視點及視線維持在超聲波探頭的移動前得到的三維數(shù)據(jù)中的管腔內(nèi)的一例的圖。
圖7是表示本實施方式的第二變形例涉及的、當視點到達三維數(shù)據(jù)中的端部區(qū)域時執(zhí)行超聲波掃描的一例的圖。
圖8是表示本實施方式的第二變形例涉及的、根據(jù)視點到達了三維數(shù)據(jù)的端部區(qū)域的時刻的視點位置來變更被掃描區(qū)域的視野深度的一例的圖。
圖9是表示本實施方式的第三變形例涉及的、在管腔的分支點處根據(jù)超聲波探頭的角度和超聲波探頭的移動方向來選擇靠近超聲波探頭正下方的管腔并移動視點的一例的圖。
圖10是本實施方式的第四變形例涉及的、將從超聲波探頭的背面方向平行投影了被掃描區(qū)域、管腔周邊區(qū)域、管腔、芯線的平行投影圖與超聲波探頭的移動軌跡一起進行了表不的圖。
圖11是本實施方式的第四變形例涉及的、將圖10中的(I)- (I)’剖面、(2)- (2)， 剖面、(3)- (3)’剖面各自中的芯線、管腔、管腔周邊區(qū)域與被掃描區(qū)域一起進行表示的圖。
圖12是本實施方式的第四變形例涉及的、在三維體部標記上表示了超聲波探頭和管腔的方向的圖。
圖13是表示以往涉及的、使按每個三維B模式數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)定的視點位置離開在探頭的移動后得到的三維B模式數(shù)據(jù)中的管腔內(nèi)的圖。
具體實施方式
以下，參照

本實施方式涉及的超聲波診斷裝置。另外，在以下的說明中， 對于具有大致相同的構(gòu)成的構(gòu)成要素，賦予相同標記，且僅在必要的情況下進行重復(fù)說明。
圖1表示了本實施方式涉及的超聲波診斷裝置I的結(jié)構(gòu)框圖。如該圖所示，超聲波診斷裝置I具有超聲波探頭8、位置傳感器9、位置檢測部10、裝置主體11、顯示部12、 以及與裝置主體11連接并用于將來自操作者的各種指示、命令、信息取入裝置主體12中的輸入 部13。并且，在本超聲波診斷裝置I上，也可以經(jīng)由接口(InterFace :以下稱為I/F)35來連接心電圖儀、心音圖儀、脈搏計、呼吸傳感器所代表的未圖示的生物體信號計測部及網(wǎng)絡(luò)。超聲波探頭8具有作為壓電陶瓷等聲電可逆轉(zhuǎn)換元件的壓電振子。多個壓電振子并列且被裝備在超聲波探頭8的前端。另外，對一個壓電振子構(gòu)成一個通道的情況進行說明。壓電振子響應(yīng)由后述的收發(fā)部21供給的驅(qū)動信號而產(chǎn)生超聲波。壓電振子響應(yīng)由被檢體的生物體組織反射的超聲波(以下稱為回波信號)的接收而產(chǎn)生接收回波信號。以下，設(shè)為使一維陣列在與多個振子的排列方向正交的方向上擺動而執(zhí)行三維掃描的機械式四維探頭，來對超聲波探頭8進行說明。另外，超聲波探頭8并不限定于機械式四維探頭，也可以是二維陣列探頭。另外，超聲波探頭8也可以是具有一維地排列了多個振子的一維陣列探頭。此時，三維掃描通過由操作者在與振子的排列方向正交的方向上擺動或平行移動一維陣列探頭來實現(xiàn)。例如在使一維陣列探頭擺動的情況下，一維陣列探頭的擺動方向由后述的位置檢測部10來檢測。由此，使用與一維陣列探頭的多個擺動角度分別對應(yīng)的多個剖面各自中的B模式數(shù)據(jù)、和由后述的位置檢測部10檢測到的擺動角度及探頭位置，而由后述的三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部23產(chǎn)生后述的三維數(shù)據(jù)。根據(jù)以上內(nèi)容，使用一維陣列探頭也能夠產(chǎn)生后述的三維數(shù)據(jù)。在使一維陣列探頭平行移動的情況下，也能夠根據(jù)探頭位置來合成B模式數(shù)據(jù)，并同樣地進行產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)的動作。位置傳感器9取得以規(guī)定的基準位置為基準的超聲波探頭8的位置信息(以下稱為探頭位置信息)。探頭位置信息是相對于規(guī)定的基準位置的超聲波探頭8的位置和超聲波探頭8的角度。超聲波探頭8的角度是指，例如相對于規(guī)定的基準方向的超聲波探頭8的傾角。規(guī)定的基準位置是指，例如超聲波診斷裝置I的裝置主體11的位置。規(guī)定的基準方向是指，例如預(yù)先設(shè)定的正交3軸。位置傳感器9例如設(shè)置在超聲波探頭8上。位置傳感器9將取得的探頭位置信息輸出到 后述的位置檢測部10。位置傳感器9例如是磁傳感器、紅外線傳感器、角度傳感器或角速度傳感器(例如陀螺儀傳感器)等。例如，磁傳感器使用由后述的位置檢測部10中的未圖示的磁力發(fā)送器發(fā)送的磁力，來取得以規(guī)定的基準位置為基準的探頭位置信息。此外，紅外線傳感器使用由后述的位置檢測部10中的未圖示的紅外線發(fā)送器發(fā)送的紅外線，來取得以規(guī)定的基準位置為基準的探頭位置信息。另外，也可以取代紅外線而使用更一般的電磁波。另外，在位置傳感器9是磁傳感器的情況下，基準位置也可以是磁力發(fā)送器的位置。此外，在位置傳感器9是紅外線傳感器的情況下，基準位置也可以是紅外線發(fā)送器的位置。此外，基準位置能夠根據(jù)經(jīng)由后述的輸入部13的操作者的指示來適宜地調(diào)整。另外，規(guī)定的基準位置也可以是最先與被檢體的體表面抵接的位置。角度傳感器檢測超聲波探頭8相對于被檢體體表面的角度。角速度傳感器檢測與超聲波探頭8的移動對應(yīng)的角速度。以下，將來自位置傳感器9中的角度傳感器或加速度傳感器的輸出稱為角度信息。另外，角度信息也可以根據(jù)由超聲波探頭8的側(cè)面上設(shè)置的兩個磁傳感器、兩個紅外線傳感器或磁傳感器和紅外線傳感器的組合等而輸出的2點的位置來決定。位置檢測部10使用由位置傳感器9輸出的探頭位置信息，來檢測以規(guī)定的基準位置為基準的超聲波探頭8的位置及傾角。具體地，位置檢測部10在以規(guī)定的基準位置為基準的絕對坐標系上決定超聲波探頭8的位置。以下，將絕對坐標系上的超聲波探頭8的位置稱為探頭坐標。位置檢測部10將探頭坐標輸出到后述的三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部23、特定部25 及設(shè)定部27等。
位置檢測部10根據(jù)超聲波探頭8的移動來更新位置信息?；蛘?，以規(guī)定的時間間隔(例如每秒60次)來更新位置信息。
裝置主體12具有收發(fā)部21、三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部23、特定部25、設(shè)定部27、圖像產(chǎn)生部29、存儲部31、控制處理器(中央運算處理裝置Central Processing Unit,以下稱為 CPU) 33 以及 I/F 35。
收發(fā)部21具有未圖示的觸發(fā)產(chǎn)生電路、發(fā)送延遲電路、脈沖發(fā)生器電路、前置放大器電路、模數(shù)(Analog to Digital，以下稱為A/D)轉(zhuǎn)換器、接收延遲電路以及加法器等。 觸發(fā)產(chǎn)生電路以規(guī)定的定值頻率反復(fù)產(chǎn)生用于形成發(fā)送超聲波的速率脈沖。觸發(fā)產(chǎn)生電路例如以5kHz的定值頻率反復(fù)產(chǎn)生速率脈沖。該速率脈沖按通道數(shù)分配并被送到發(fā)送延遲電路。發(fā)送延遲電路將按每個通道將超聲波會聚為束狀并且決定發(fā)送指向性所需的延遲時間給予各速率脈沖。脈沖發(fā)生器電路以基于該速率脈沖的定時，對超聲波探頭11的每個振子施加電壓脈沖(驅(qū)動信號)。由此將超聲波束發(fā)送到被檢體。
由被檢體的生物體組織反射的回波信號經(jīng)由超聲波探頭8而作為接收回波信號被取入每個通道。前置放大器電路對每個通道放大經(jīng)由超聲波探頭8取入的來自被檢體的接收回波信號。A/D轉(zhuǎn)換器將放大了的接收回波信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。接收延遲電路對轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的接收回波信號，給予為了決定接收指向性而需要的延遲時間。加法器對給予了延遲時間的多個接收回波信號進行加法運算。通過該加法運算，收發(fā)部21產(chǎn)生強調(diào)了來自與接收指向性對應(yīng)的方向的反射成分的接收信號。通過該發(fā)送指向性和接收指向性來決定超聲波收發(fā)的綜合指向性(通過該指向性來決定所謂“超聲波掃描線”)。收發(fā)部21將被掃描區(qū)域內(nèi)的各掃描線上的每個深度的接收信號輸出到后述的三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部23。另外， 收發(fā)部21也可以具有同時接收通過一次超聲波發(fā)送而在多個掃描線上產(chǎn)生的回波信號的并列接收功能。
三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部23具有未圖示的B模式數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元。另外，三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部 23也可以具有產(chǎn)生與彩色或多普勒數(shù)據(jù)有關(guān)的三維數(shù)據(jù)的彩色或多普勒單元(未圖示)。以下，為了使說明簡單，將三維數(shù)據(jù)作為與B模式有關(guān)的數(shù)據(jù)進行說明。B模式數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元具有未圖示的包絡(luò)線檢波器和對數(shù)轉(zhuǎn)換器等。包絡(luò)線檢波器對由收發(fā)部21輸出的接收信號執(zhí)行包絡(luò)線檢波。包絡(luò)線檢波器將包絡(luò)線檢波了的信號輸出到后述的對數(shù)轉(zhuǎn)換器。對數(shù)轉(zhuǎn)換器對包絡(luò)線檢波了的信號進行對數(shù)轉(zhuǎn)換而相對地強調(diào)較弱的信號。B模式數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元根據(jù)由對數(shù)轉(zhuǎn)換器強調(diào)了的信號，來產(chǎn)生各掃描線上的每個深度的信號值(B模式數(shù)據(jù))。
B模式數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元產(chǎn)生與被掃描區(qū)域中的方位角(Azimuth)方向(排列了振子的方向)、仰角(Elevation)方向(掃描面的擺動方向)和深度方向(以下稱為距離(Range)方向)建立對應(yīng)而排列了多個信號值的B模式數(shù)據(jù)、即原始數(shù)據(jù)(RAW Data)。B模式數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元也可以為了使數(shù)據(jù)排列在為了后述的繪制處理而預(yù)先設(shè)定的視線上，而執(zhí)行數(shù)據(jù)的插補。此時，B模式數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元通過數(shù)據(jù)的插補產(chǎn)生在后述的視線上配置了數(shù)據(jù)的視線數(shù)據(jù)。另外，B模式數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元也可以通過數(shù)據(jù)插補原始數(shù)據(jù)來進行原始體素(RAW Voxel) 轉(zhuǎn)換從而產(chǎn)生體數(shù)據(jù)(通常在以單位長度分割了體、即長方體的格子上配置體素)，還可以根據(jù)原始數(shù)據(jù)或體數(shù)據(jù)產(chǎn)生視線數(shù)據(jù)。另外，在本實施方式中，將原始數(shù)據(jù)、體數(shù)據(jù)、視線數(shù)據(jù)等總稱為三維數(shù)據(jù)。以下，為了使說明簡單，不失去一般性而將三維數(shù)據(jù)這一術(shù)語作為它們的總稱，或考慮原始數(shù)據(jù)來進行處理。另外，原始數(shù)據(jù)也可以是，使多個像素值或多個亮度值等沿著掃描線與方位角方向、仰角方向、距離方向分別建立對應(yīng)地排列了的數(shù)據(jù)。B模式數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元使用由位置檢測部10檢測到的探頭坐標，將三維數(shù)據(jù)與絕對坐標系建立對應(yīng)。另外，B模式數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元也可以根據(jù)探頭坐標而將絕對坐標系中的坐標賦予三維數(shù)據(jù)。另外，三維數(shù)據(jù)也可以是由未圖示的彩色或多普勒單元產(chǎn)生的三維的多普勒數(shù)據(jù)。在使一維陣列探頭沿擺動方向擺動了的情況下，三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部23使用與多個擺動角度分別對應(yīng)的多個剖面各自中的B模式數(shù)據(jù)和由位置檢測部10檢測到的擺動角度及探頭位置，來產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)。三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部23也可以產(chǎn)生將超聲波探頭8的每次移動所產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)對位并結(jié)合了的結(jié)合三維數(shù)據(jù)。結(jié)合三維數(shù)據(jù)被存儲到后述的存儲部31。對位及結(jié)合通過使用超聲波探頭8的每次移動所更新的探頭位置來執(zhí)行。特定部25通過閾值處理來特定與三維數(shù)據(jù)中的被檢體的生物體組織對應(yīng)的區(qū)域。被檢體的生物體組織是指，例如與經(jīng)由后述的輸入部13而輸入了的臟器名對應(yīng)的組織。另外，生物體組織也可以是預(yù)先設(shè)定的組織或特定臟器。另外，生物體組織也可以根據(jù)在超聲波掃描前輸入的掃描條件來決定。特定部25從后述的存儲部31讀出與所設(shè)定的生物體組織的B模式數(shù)據(jù)或所決定的生物體組織的B模式數(shù)據(jù)對應(yīng)的閾值。特定部25使用按三維數(shù)據(jù)中的每條掃描線或每條視線而讀出的閾值來執(zhí)行閾值處理。特定部25通過上述閾值處理來特定三維數(shù)據(jù)中的生物體組織的區(qū)域。以下，為了使說明簡單，使生物體組織為管腔臟器。管腔臟器是指，例如消化管、血管、氣管等。此時，特定部25特定管腔臟器的管腔作為特定臟器的區(qū)域。另外 ，特定部25也可以特定管腔的芯線來取代管腔。以下，為了便于說明，使特定部25特定管腔臟器的管腔的芯線。特定部25使用由位置檢測部10決定的探頭坐標，來使所特定的芯線與絕對坐標系建立對應(yīng)。另外，特定部25也可以根據(jù)探頭坐標將絕對坐標系中的坐標賦予芯線。另外，特定臟器也可以是例如子宮等臟器，還可以將特定臟器另稱為在組織內(nèi)產(chǎn)生的腫瘤、結(jié)石等。此外，生物體組織也可以是被檢體內(nèi)的胎兒等。設(shè)定部27根據(jù)探頭坐標將后述的繪制處理所使用的視點設(shè)定在芯線上。設(shè)定部27將以所設(shè)定的視點為起點的視線設(shè)定在絕對坐標系上。視線方向例如是視點的沿著芯線的方向(以下稱為芯線方向)。另外，芯線方向也可以是芯線的切線方向。設(shè)定部27以所設(shè)定的視點為起點，將例如以視線為中心的規(guī)定的視角設(shè)定在絕對坐標系上。另外，視點、視線、視角能夠經(jīng)由后述的輸入部13而由操作者適宜地調(diào)整。另外，設(shè)定部27也可以設(shè)定繪制區(qū)域來取代視角。具體地，設(shè)定部27，在絕對坐標系中三維數(shù)據(jù)所占的區(qū)域內(nèi)，設(shè)定視點設(shè)定區(qū)域。視點設(shè)定區(qū)域是指，例如在三維數(shù)據(jù)中，包含探頭坐標的三維數(shù)據(jù)的剖面。設(shè)定部27將視點設(shè)定區(qū)域和芯線的交點決定為視點。另外，設(shè)定部27也可以將從探頭坐標沿掃描線方向延伸的直線和芯線的交點決定為視點。此外，設(shè)定部27也可以將視點設(shè)定在探頭坐標的正下方的芯線的位置上。另外，設(shè)定部27也可以將視點設(shè)定在視點設(shè)定區(qū)域和管腔的交叉區(qū)域中。
在使超聲波探頭8以與被檢體體表面抵接的狀態(tài)移動了的情況下，設(shè)定部27以與超聲波探頭8的移動速度(以下稱為探頭速度)和移動方向分別對應(yīng)的速度和方向，使視點沿著芯線移動。具體地，設(shè)定部27以與探頭速度大致相同的速度，以規(guī)定的時間間隔、規(guī)定的位置間隔、或連續(xù)地設(shè)定視點。另外，設(shè)定部27也可以以后述的存儲部31所存儲的規(guī)定的一定速度、或由后述的輸入部13設(shè)定的一定速度，使視點沿著芯線移動。此時，設(shè)定部27 也可以在所產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)中的規(guī)定的區(qū)域中，在視點移動了時，將視點的移動速度變更為超聲波探頭8的移動速度。
另外，設(shè)定部27也可以在結(jié)合三維數(shù)據(jù)中特定的芯線上，將上述視點的移動方向、視點的移動的起點及終點、視線顛倒而設(shè)定。通過該顛倒了的設(shè)定，使由后述的圖像產(chǎn)生部29產(chǎn)生的透視投影像(或平行投影像)的顯示順序相反。即，后述的顯示部12對與伴隨著超聲波探頭8的移動而顯示的透視投影像顛倒了視線方向的透視投影像，將視點移動的起點及終點顛倒而顯示。
圖像產(chǎn)生部29使用由設(shè)定部27設(shè)定的視點和三維數(shù)據(jù)，來執(zhí)行繪制處理。繪制處理是指，例如面繪制、體繪制等。具體地，圖像產(chǎn)生部29使用視點、視線和視角，作為繪制處理而執(zhí)行三維數(shù)據(jù)的透視投影。以下，為了使說明簡單，設(shè)由透視投影執(zhí)行的繪制處理為面繪制。另外，圖像產(chǎn)生部29也可以使用視點、視線和繪制區(qū)域，作為繪制處理而執(zhí)行三維數(shù)據(jù)的平行投影。以下，為了使說明簡單，設(shè)由平行投影執(zhí)行的繪制處理為體繪制。另外，體繪制例如也可以是最大值投影法(Maximum Intensity Projection,以下稱為MIP)等。圖像產(chǎn)生部29使用以規(guī)定的間隔或連續(xù)地設(shè)定的視點及視線，以規(guī)定的時間間隔、規(guī)定的位置間隔、或連續(xù)地執(zhí)行透視投影或平行投影。
圖像產(chǎn)生部29通過透視投影而產(chǎn)生超聲波圖像(以下稱為透視投影像)。圖像產(chǎn)生部29通過平行投影而產(chǎn)生超聲波圖像(以下稱為平行投影像)。圖像產(chǎn)生部29伴隨著視點的移動而依次產(chǎn)生透視投影像。另外，圖像產(chǎn)生部29也可以使用三維數(shù)據(jù)而產(chǎn)生多剖面重構(gòu)(MultiPlanar Reconstruction,以下稱為MPR)圖像。此外，圖像產(chǎn)生部29也可以產(chǎn)生使MPR圖像和透視投影像并列而組合了的第一組合圖像。此外，圖像產(chǎn)生部29也可以產(chǎn)生使MPR圖像和平行投影像并列而組合了的第二組合圖像。圖像產(chǎn)生部29將所產(chǎn)生的超聲波圖像中的信號列轉(zhuǎn)換為電視等所代表的一般的視頻格式的信號列，產(chǎn)生作為顯示圖像的超聲波圖像。另外，圖像產(chǎn)生部29也可以根據(jù)由未圖示的彩色或多普勒單元輸出的彩色或多普勒數(shù)據(jù)，來產(chǎn)生彩色或多普勒圖像。此外，圖像產(chǎn)生部29也可以產(chǎn)生與被掃描區(qū)域的剖面有關(guān)的通常的B模式圖像。
另外，圖像產(chǎn)生部29也可以在結(jié)合三維數(shù)據(jù)中特定的芯線上，使用顛倒了的起點、終點、視線和結(jié)合三維數(shù)據(jù)，沿著顛倒了的視點的移動方向，來產(chǎn)生透視投影像。
存儲部31存儲焦點深度不同的多個接收延遲圖案、本超聲波診斷裝置I的控制程序、診斷協(xié)議、收發(fā)條件等各種數(shù)據(jù)組、三維數(shù)據(jù)、結(jié)合三維數(shù)據(jù)、多普勒數(shù)據(jù)、由圖像產(chǎn)生部29產(chǎn)生的透視投影像、平行投影像、MPR圖像、及與決定用于特定生物體組織的閾值、基準位置、視點的算法有關(guān)的程序等。存儲部31存儲經(jīng)由后述的輸入部13而操作的凍結(jié)操作緊前的超聲波圖像及視線數(shù)據(jù)等。存儲部31存儲用于特定由特定部25使用的管腔臟器的閾值。另外，存儲部31也可以存儲與由設(shè)定部27使用的視點的移動有關(guān) 的規(guī)定的一定速度。
CPU33根據(jù)由操作者經(jīng)由輸入部13輸入了的模式選擇、接收延遲圖案列表的選擇、發(fā)送開始、結(jié)束，來讀出存儲部31中存儲的收發(fā)條件和裝置控制程序，并按照它們來控制裝置主體11。例如，CPU33按照從存儲部31讀出的控制程序，來控制特定部25、設(shè)定部27及圖像產(chǎn)生部29。I/F35是與輸入部13、網(wǎng)絡(luò)、未圖示的外部存儲裝置及生物體信號計測部有關(guān)的接口。由裝置主體11得到的超聲波圖像等數(shù)據(jù)及解析結(jié)果等，能夠經(jīng)由I/F35和網(wǎng)絡(luò)而傳送到其它裝置。顯示部12具有未圖示的監(jiān)視器。顯示部12將由圖像產(chǎn)生部29產(chǎn)生的各種圖像顯示在監(jiān)視器上。具體地，例如，顯示部12將伴隨著視點的移動而產(chǎn)生的透視投影像連續(xù)地顯示在監(jiān)視器上。另外，顯示部12也可以顯示與透視投影像對應(yīng)的MPR圖像及平行投影像。此外，顯示部12也可以對由圖像產(chǎn)生部29產(chǎn)生的超聲波圖像及MPR圖像，執(zhí)行亮度、對比度、動態(tài)范圍、Y校正等調(diào)整、及彩色圖的分配。另外，顯示部12也可以能夠切換地顯示由圖像產(chǎn)生部29產(chǎn)生的第一組合圖像和第二組合圖像。另外，顯示部12還能夠顯示將視點的移動方向顛倒而由圖像產(chǎn)生部29產(chǎn)生的透視投影像。輸入部13與I/F35連接并將來自操作者的各種指示、命令、信息、選擇、設(shè)定取入裝置主體11。輸入部13具有未圖示的跟蹤球、開關(guān)按鈕、鼠標、鍵盤等輸入設(shè)備。輸入設(shè)備檢測顯示畫面上顯示的光標的坐標，并將檢測到的坐標輸出到CPU33。另外，輸入設(shè)備也可以是設(shè)置為覆蓋顯示畫面的觸摸面板。在該情況下，輸入部13根據(jù)電磁感應(yīng)式、電磁致伸縮式、壓敏式等坐標讀取原理來檢測接觸指示了的坐標，并將檢測到的坐標輸出到CPU33。此外，當操作者操作輸入部13的結(jié)束按鈕或凍結(jié)按鈕時，超聲波的收發(fā)結(jié)束，裝置主體11成為臨時停止狀態(tài)。另外，輸入部13也可以按照操作者的指示來輸入與由特定部25特定的生物體組織對應(yīng)的區(qū)域或管腔臟器的 管腔的芯線。此外，輸入部13也可以按照操作者的指示來輸入由設(shè)定部27設(shè)定的視點、視線、視角等。另外，輸入部13也可以輸入由特定部25使用的閾值。輸入部13輸入第一組合圖像和第二組合圖像的顯示切換指示。另外，輸入部13也可以按照操作者的指示來輸入視點的一定速度。此外，輸入部13也可以具有輸入視點的移動方向的顛倒的按鈕等。當操作該按鈕時，使用沿著由結(jié)合三維數(shù)據(jù)特定的芯線而顛倒了的起點、終點、視線和結(jié)合三維數(shù)據(jù)，沿著顛倒了的視點的移動方向來產(chǎn)生、顯示透視投影像。(透視投影像產(chǎn)生功能)透視投影像產(chǎn)生功能是指，根據(jù)由位置檢測部10決定的探頭坐標來決定視點及視線、并根據(jù)所決定的視點及視線來產(chǎn)生透視投影像的功能。以下，說明與透視投影像產(chǎn)生功能有關(guān)的處理(以下稱為透視投影像產(chǎn)生處理)。圖2是表示產(chǎn)生透視投影像的處理的流程的流程圖。在對被檢體的超聲波收發(fā)之前，通過經(jīng)由了輸入部13的操作者的指示，來執(zhí)行患者信息的輸入、收發(fā)條件、各種超聲波數(shù)據(jù)收集條件、ROI的設(shè)定及更新等。這些設(shè)定及更新被存儲到存儲部31。如果這些輸入/選擇/設(shè)定/決定已經(jīng)結(jié)束，則超聲波探頭8與被檢體體表面的規(guī)定的位置抵接(步驟Sal)。
以規(guī)定的基準位置為基準來檢測探頭坐標(步驟Sa2)。接著，收發(fā)部21向被檢體發(fā)送超聲波。根據(jù)與所發(fā)送的超聲波對應(yīng)的回波信號的接收(即超聲波掃描)，來產(chǎn)生接收信號(步驟Sa3)。根據(jù)接收信號，來產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)(步驟Sa4)。此時，根據(jù)探頭坐標對所產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)賦予絕對坐標系中的坐標(以下稱為絕對坐標)。所產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)中的管腔的芯線通過閾值處理而被特定(步驟Sa5)。對所特定的芯線分配絕對坐標。根據(jù)探頭坐標和規(guī)定的基準位置，在絕對坐標系中的芯線上設(shè)定視點。并且，視線和視角，以所設(shè)定的視點為起點而設(shè)定(步驟Sa6)。此時，視點的位置及視線的方向、視角被設(shè)定在絕對坐標系上。 根據(jù)三維數(shù)據(jù)，使用所設(shè)定的視點和視線，來產(chǎn)生透視投影像(步驟Sa7)。以上的處理對應(yīng)于超聲波探頭8的移動來執(zhí)行(步驟Sa8)。此時，位置檢測部10更新探頭位置信息。
圖3是表示在超聲波探頭8的移動后、將視點及視線設(shè)定在接下來得到的三維數(shù)據(jù)中的管腔內(nèi)的一例的圖。圖3中，為了使說明簡單，將位置傳感器9的坐標系(絕對坐標系)表示為二維坐標系。與移動前的超聲波探頭8有關(guān)的探頭坐標為(al，a2)。超聲波探頭8的移動后的探頭坐標為(bl，b2)。使用各個探頭坐標中所設(shè)定的視點及視線，來產(chǎn)生透視投影像。
圖4是表示在超聲波探頭8的移動后、將視點設(shè)定在超聲波探頭8的正下方的管腔內(nèi)的一例的圖。與圖3的區(qū)別在于，分別將視點設(shè)定在超聲波探頭8的正下方。
圖5是表示能夠由顯示部12切換顯示的第一組合圖像和第二組合圖像的一例的圖。第一組合圖像具有透視投影像、和表示了視點、視線、視角的MPR圖像。第二組合圖像具有平行投影像和表示了視點、視線、視角的MPR圖像。第一、第二組合圖像按照經(jīng)由輸入部13而輸入的操作者的指示來適宜地切換。
(第一變形例)
與上述實施方式的區(qū)別在于，在將超聲波探頭8移動后，將絕對坐標系中的視點的坐標維持為根據(jù)與移動前的超聲波探頭8有關(guān)的探頭坐標所設(shè)定的視點的坐標。并且， 第一變形例也能夠使超聲波探頭8的移動后所產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)(以下稱為移動后三維數(shù)據(jù)) 與超聲波探頭8的移動前所產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)(以下稱為移動前三維數(shù)據(jù))結(jié)合。
設(shè)定部27將超聲波探頭8的移動后的視點維持為根據(jù)與移動前的超聲波探頭8 有關(guān)的探頭坐標來設(shè)定的視點的坐標。
三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部23根據(jù)絕對坐標系的坐標，將移動后三維數(shù)據(jù)結(jié)合到移動前三維數(shù)據(jù)。三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部23產(chǎn)生以絕對坐標系結(jié)合了這些三維數(shù)據(jù)的結(jié)合三維數(shù)據(jù)。另外，三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部23，即使在移動前三維數(shù)據(jù)和移動后三維數(shù)據(jù)離開了不能在絕對坐標系中結(jié)合的距離的情況下，也可以將移動前后的三維數(shù)據(jù)定義在絕對坐標系上。
圖像產(chǎn)生部29也可以使用所維持的視點和在超聲波探頭8的移動后產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像。例如在使超聲波探頭8以遠離維持了視點的地點的方式移動了的情況下，就能在遠離視點的位置上顯示繪制圖像。此外，圖像產(chǎn)生部29也可以使用所維持的視點和結(jié)合三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像。生物體組織并不限定于管腔臟器，例如也可以是子宮、被檢 體內(nèi)的胎兒等。在生物體組織是子宮、被檢體內(nèi)的胎兒的情況下，被維持的視點，例如是子宮內(nèi)或羊水內(nèi)。
圖6是表示在超聲波探頭的移動后、將視點及視線維持在移動前三維數(shù)據(jù)中的管腔內(nèi)的一例的圖。在圖6中，也可以將移動后三維數(shù)據(jù)結(jié)合到移動前三維數(shù)據(jù)。此時，顯示部12顯示與移動前的超聲波探頭8有關(guān)的探頭坐標處的透視投影像。作為此后的處理，例如，按照經(jīng)由了輸入部13的透視投影像的連續(xù)顯示的執(zhí)行指示，設(shè)定部27將視點等設(shè)定在芯線上。圖像產(chǎn)生部29使用所設(shè)定的視點和移動前三維數(shù)據(jù)等，來執(zhí)行繪制處理。顯示部12將繪制處理了的透視投影像等顯示在監(jiān)視器上。(第二變形例)與第一變形例的區(qū)別在于，以將視點移動到三維數(shù)據(jù)的端部附近的規(guī)定區(qū)域(以下稱為端部區(qū)域)為契機，來控制超聲波的發(fā)送。設(shè)定部27將端部區(qū)域設(shè)定在三維B模式數(shù)據(jù)的端部附近。具體地，設(shè)定部27例如將具有將超聲波掃描所需的時間和產(chǎn)生透視投影像的時間的和乘上了視點的移動速度的距離的寬度的區(qū)域，作為端部區(qū)域而設(shè)定在三維數(shù)據(jù)的端部。另外，端部區(qū)域能夠通過經(jīng)由了輸入部13的操作者的指示而適宜地調(diào)整。此外，端部區(qū)域也可以預(yù)先存儲在存儲部31中。CPU33以視點到達了端部區(qū)域為契機，為了向各個超聲波振子供給驅(qū)動信號而控制收發(fā)部21。另外，CPU33也可以為了在到達了端部區(qū)域的視點的位置上的芯線的切線方向與掃描線方向平行的情況下不向超聲波振子的每個供給驅(qū)動信號而控制收發(fā)部21。此夕卜，此時，CPU33也可以為了顯示錯誤顯示而控制顯示部12。另外，CPU33也可以根據(jù)端部區(qū)域中的視點的位置來變更視野深度、掃描線條數(shù)、發(fā)送中心頻率、焦點深度等超聲波發(fā)送條件。例如，CPU33根據(jù)端部區(qū)域中的視點的深度相對于被掃描區(qū)域的視野深度的比 例，來變更超聲波發(fā)送條件。CPU33在例如上述比例為80%以上的情況下，控制收發(fā)部21以使視野深度為1. 5倍。另外，CPU33也能夠根據(jù)視野深度的深度來變更發(fā)送中心頻率。此外，CPU33也可以根據(jù)端部區(qū)域中的視點的深度和端部區(qū)域中的視點處的視線方向來適宜地變更焦點深度。圖7是表示當視點到達端部區(qū)域時執(zhí)行超聲波掃描的一例的圖。在圖7中，視點被設(shè)定在超聲波探頭8的正下方的芯線上。視點伴隨著超聲波探頭8的移動而移動。當移動了的視點到達預(yù)先設(shè)定的端部區(qū)域時，執(zhí)行超聲波掃描。圖8是表示根據(jù)視點到達了三維數(shù)據(jù)的端部區(qū)域的時刻的視點的位置、來變更被掃描區(qū)域的視野深度的一例的圖。根據(jù)端部區(qū)域中的視點的深度相對于與超聲波探頭8的移動前的超聲波掃描有關(guān)的被掃描區(qū)域處的視野深度的比例，來決定與超聲波探頭8的移動后的超聲波掃描有關(guān)的被掃描區(qū)域處的視野深度。以所決定的視野深度來執(zhí)行超聲波探頭8的移動后的超聲波掃描。作為超聲波掃描后的處理，將視線設(shè)定在芯線上，并將透視投影像等顯示在監(jiān)視器上。(第三變形例)與第一、第二變形例的區(qū)別在于，在管腔分支了的情況下，通過超聲波探頭8的移動來顯示一個管腔。位置傳感器9取得以規(guī)定的基準位置為基準的探頭位置信息。探頭位置信息是相對于規(guī)定的基準位置的超聲波探頭8的位置和超聲波探頭8的角度。超聲波探頭8的角度是指，例如相對于規(guī)定的基準方向的超聲波探頭8的傾角。規(guī)定的基準位置是指，例如超聲波診斷裝置I的裝置主體11的位置。規(guī)定的基準方向是指，例如預(yù)先設(shè)定的正交3軸。位置傳感器9例如設(shè)置在超聲波探頭8上。位置傳感器9將所取得的探頭位置信息輸出到后述的位置檢測部10。
位置傳感器9例如是磁傳感器、紅外線傳感器、角度傳感器或角速度傳感器(例如陀螺儀傳感器)等。例如，磁傳感器使用由后述的位置檢測部10中的未圖示的磁力發(fā)送器發(fā)送的磁力，來取得以規(guī)定的基準位置為基準的探頭位置信息。此外，紅外線傳感器使用由后述的位置檢測部10中的未圖示的紅外線發(fā)送器發(fā)送的紅外線，取得以規(guī)定的基準位置為基準的探頭位置信息。另外，也可以取代紅外線而使用更一般的電磁波。另外，在位置傳感器9為磁傳感器的情況下，基準位置也可以是磁力發(fā)送器的位置。此外，在位置傳感器9 為紅外線傳感器的情況下，基準位置也可以是紅外線發(fā)送器的位置。此外，基準位置能夠通過經(jīng)由了后述的輸入部13的操作者的指示來適宜地調(diào)整。另外，規(guī)定的基準位置也可以是最先與被檢體的體表面抵接的位置。
角度傳感器檢測超聲波探頭8相對于被檢體體表面的角度。角速度傳感器檢測對應(yīng)于超聲波探頭8的移動的角速度。以下，將來自位置傳感器9中的角度傳感器或加速度傳感器的輸出稱為角度信息。另外，角度信息也可以根據(jù)由超聲波探頭8的側(cè)面上設(shè)置的兩個磁傳感器、兩個紅外線傳感器、或磁傳感器和紅外線傳感器的組合等而輸出的數(shù)據(jù)來決定。
位置檢測部10根據(jù)探頭位置信息來決定超聲波探頭8的移動方向。移動方向是指，例如絕對坐標系中的單位矢量(以下稱為探頭方向矢量)。位置檢測部10伴隨著超聲波探頭8的移動而以規(guī)定的間隔來決定探頭方向矢量。
特定部25對視點的位置的每個來決定絕對坐標系中的芯線的單位矢量(以下稱為芯線方向矢量)。以下，為了使說明簡單，設(shè)管腔在分支部處向兩個方向分支。在管腔的分支部中，芯線分支為第一芯線和第二芯線。特定部25決定分支部中與第一芯線有關(guān)的第一芯線方向矢量和與第二芯線有關(guān)的第二芯線方向矢量。
設(shè)定部27根據(jù)探頭方向矢量和芯線方向矢量，以規(guī)定的基準位置為基準將視點設(shè)定在分支了的管腔的任一個中的芯線上。具體地，設(shè)定部27計算探頭方向矢量和位于探頭方向矢量的正下方的第一芯線方向矢量的內(nèi)積(以下稱為第一內(nèi)積)。第一內(nèi)積對應(yīng)于探頭方向矢量和第一芯線方向矢量之間的角度的余弦。設(shè)定部27計算探頭方向矢量和位于探頭方向矢量的正下方的第二芯線方向矢量的內(nèi)積(以下稱為第二內(nèi)積)。第二內(nèi)積對應(yīng)于探頭方向矢量和第二芯線方向矢量之間的角度的余弦。另外，第一芯線方向矢量和第二芯線方向矢量位于同一平面上(例如掃描面)。該平面中，方位角方向和仰角方向中的至少一個不同。
設(shè)定部27特定與所計算的第一、第二內(nèi)積中較大的值有關(guān)的芯線方向矢量。將視點設(shè)定在與所特定的芯線方向矢量有關(guān)的芯線上。另外，設(shè)定部27也可以特定與第一內(nèi)積的絕對值和第二內(nèi)積的絕對值的值中較大的值有關(guān)的芯線方向矢量。此時，也能夠使視線 (視點的移動方向) 顛倒。視點的移動方向的顛倒與內(nèi)積為負相對應(yīng)。另外，在管腔上下分支了時，也可以通過經(jīng)由輸入部13輸入的焦點位置來設(shè)定視點。
圖像產(chǎn)生部29使用所設(shè)定的視點和三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理。顯示部12顯示繪制處理了的透視投影像等。
圖9是表示在管腔的分支點處、根據(jù)超聲波探頭的角度和超聲波探頭的移動方向來選擇靠近超聲波探頭正下方的管腔并移動視點的一例的圖。在MPRl圖像中，表示了由虛線表示的管腔已從MPRl的剖面脫離(分支)的情況。在MPR2圖像(MPR1的正交剖面)中，表示了根據(jù)探頭的移動和搖動(角度信息)來特定管腔的路徑的情況。(第四變形例)與第一至第三變形例的區(qū)別在于，在管腔彎曲的情況下，為了對作為顯示對象的管腔執(zhí)行超聲波掃描，而顯示引導(dǎo)超聲波探頭8的方向。設(shè)定部27在由特定部25特定的管腔的周圍，設(shè)定具有規(guī)定厚度的管腔周邊區(qū)域。另外，管腔周邊區(qū)域能夠通過經(jīng)由了輸入部13的操作者的指示來適宜地調(diào)整。位置檢測部伴隨著超聲波探頭8的移動而決定超聲波探頭的移動方向。特定部25特定視點上的芯線的切線方向。特定部25在三維數(shù)據(jù)中特定與超聲波探頭8的移動方向垂直的面(以下稱為垂直面)。垂直的面是指，例如超聲波掃描面。特定部25判定垂直面是否包含管腔周邊區(qū)域。特定部25在管腔周邊區(qū)域伴隨著超聲波探頭8的移動而離開了垂直面的情況下，將此時的切線方向輸出到顯示部12。顯示部12將超聲波探頭8的位置顯示在體部標記上。顯示部12在顯示了超聲波探頭8的位置的體部標記上重疊顯示由特定部25輸出的切線方向。圖10是將從超聲波探頭的背面方向平行投影了被掃描區(qū)域、管腔周邊區(qū)域、管腔、芯線的平行投影圖與超聲波探頭8的移動軌跡一起進行了表示的圖。如圖10所示，特定部25判斷管腔周邊區(qū)域已從垂直面(2)- (2)’離開的情況。此時，特定部25將垂直面
(2)- (2)’上的管腔的方向輸出到顯示部12。圖11是將圖10中的(I)- (I)，剖面、(2)- (2)，剖面、(3)- (3)，剖面各自中的芯線、管腔、管腔周邊 區(qū)域與被掃描區(qū)域中的垂直面一起進行表示的圖。圖11表示了管腔周邊區(qū)域已從垂直面(2)- (2)’離開的情況的一例。圖12是在體部標記上表示了超聲波探頭8和管腔的方向的圖。從特定部25輸出的管腔的方向被重疊顯示在體部標記上。通過如上所述的構(gòu)成，能夠得到以下的效果。通過本超聲波診斷裝置1，能夠根據(jù)以規(guī)定的基準位置為基準而檢測到的超聲波探頭8的位置，來將視點設(shè)定在三維B數(shù)據(jù)中特定的生物體組織的區(qū)域中。由此，即使在使超聲波探頭8移動了的情況下，也能夠?qū)⒁朁c維持在生物體組織內(nèi)部，并且能夠由生物體組織內(nèi)部的視點產(chǎn)生繪制圖像。例如，即使在再次執(zhí)行了超聲波掃描的情況下，也能夠?qū)⒃O(shè)定在超聲波探頭8的正下方的視點維持在管腔內(nèi)。另外，也能夠使與繪制圖像有關(guān)的視點的移動速度與超聲波探頭8的移動速度不同。在該情況下，在視點到達了三維B模式數(shù)據(jù)中的規(guī)定的區(qū)域時，能夠?qū)⒁朁c的移動速度變更為探頭8的移動速度。并且，通過本超聲波診斷裝置1，能夠通過使用由位置傳感器9定義的絕對坐標系，根據(jù)實時產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理。由此，在超聲波探頭8的移動后，能夠?qū)εc超聲波探頭8的移動前產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)中的生物體組織相同的生物體組織(管腔等)，顯示以一定速度在管腔內(nèi)移動的視點上的透視投影像。由此，能夠?qū)崟r且連續(xù)地顯示伴隨著視點的移動而產(chǎn)生的繪制圖像。此外，通過本超聲波診斷裝置1，即使在超聲波探頭8移動后，也能夠?qū)⒗L制處理中的視點維持為超聲波探頭8移動前所設(shè)定的視點。此時也能夠?qū)⒁苿忧叭S數(shù)據(jù)和移動
后三維數(shù)據(jù)結(jié)合。
并且，能夠以在絕對坐標系中設(shè)定在超聲波探頭8的正下方的視點到達三維數(shù)據(jù)的端部區(qū)域為契機，再次執(zhí)行超聲波掃描。由此，能夠?qū)?yīng)于現(xiàn)行的幀頻，來顯示伴隨著視點的移動而產(chǎn)生的繪制圖像。并且，也能夠根據(jù)端部區(qū)域中的視點的位置，為了連續(xù)顯示管腔而變更為最佳的超聲波收發(fā)條件。
此外，在管腔分支了的情況下，也能夠根據(jù)超聲波探頭8的位置和角度，來決定視點移動方向。并且，在芯線的方向和超聲波探頭8的移動方向不同的情況下，也能夠?qū)⑹钩暡ㄌ筋^8移動的方向顯示在體部標記上。
根據(jù)以上內(nèi)容，能夠使生物體組織內(nèi)的繪制像不從生物體組織內(nèi)部脫離而進行顯示。例如，能夠使觀察對象的管腔內(nèi)的透視投影像不從管腔脫離而進行顯示。
此外，作為上述實施方式的變形例，在用醫(yī)用圖像處理裝置來實現(xiàn)本超聲波診斷裝置I的技術(shù)思想的情況下，成為例如具有圖1的構(gòu)成圖中的實線內(nèi)的構(gòu)成要素的裝置。此時，與透視投影像產(chǎn)生功能有關(guān)的處理對應(yīng)于從步驟Sa5到步驟Sa7的處理。關(guān)于這些處理，與實施方式同樣。另外，步驟Sa5中的三維數(shù)據(jù)與對應(yīng)的探頭位置信息(坐標、角度)一起預(yù)先存儲到存儲部31。并且，存儲部31將與超聲波探頭8的移動軌跡對應(yīng)的探頭位置信息與三維數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)地存儲。由此，醫(yī)用圖像處理裝置能夠使用過去取得的三維數(shù)據(jù)和探頭的移動軌跡，使生物體組織內(nèi)的繪制像不從生物體組織內(nèi)部脫離而進行顯示。
此外，在醫(yī)用圖像處理裝置中，也能夠讀入從超聲波診斷裝置輸出的DICOM文件 (例如三維數(shù)據(jù)等)來執(zhí)行上述處理。并且，實施方式涉及的各功能也能夠通過將執(zhí)行該處理的程序安裝到工作站等的計算機、并將它們展開到存儲器上來實現(xiàn)。此時，能夠使計算機執(zhí)行該方法的程序，也能夠儲存到磁盤(軟(注冊商標)磁盤、硬盤等)、光盤(CD-ROM、DVD 等)、半導(dǎo)體存儲器等存儲介質(zhì)上來發(fā)布。
雖然說明了本發(fā)明的幾個實施方式，但是，這些實施方式是作為例子而提出的，而并非意圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式能夠以其它各種方式來實施，且能夠在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進行各種省略、置換和變更。這些實施方式和其變形包含在發(fā)明的范圍或主旨內(nèi)，并且包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明和與其等同的范圍內(nèi)。
標記說明
I…超聲波診斷裝置，8…超聲波探頭，9…位置傳感器，10···位置檢測部，11···裝置主體，12···顯示部，13···輸入部，21···收發(fā)部，23…三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部，25…特定部，27…設(shè)定部，29…圖像產(chǎn)生部，31···存儲部，33···控制處理器(CPU)，35···接口(I/ F)
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，具備超聲波探頭，具有多個超聲波振子；位置檢測部，以規(guī)定的基準位置為基準來檢測所述超聲波探頭的位置信息；收發(fā)部，向各個所述超聲波振子供給驅(qū)動信號，并基于由各所述超聲波振子產(chǎn)生的各接收回波信號來產(chǎn)生接收信號；三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部，基于所述接收信號來產(chǎn)生第一三維數(shù)據(jù)；特定部，在所述第一三維數(shù)據(jù)中，特定與生物體組織對應(yīng)的區(qū)域；設(shè)定部，基于所述位置信息和所述特定的區(qū)域來設(shè)定第一視點；以及圖像產(chǎn)生部，使用所述設(shè)定的第一視點和所述第一三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中，所述位置檢測部對應(yīng)于所述超聲波探頭的移動來更新所述位置信息，所述三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部基于在所述移動后的超聲波探頭的位置取得的接收信號，來產(chǎn)生第二三維數(shù)據(jù)，所述特定部在所述第二三維數(shù)據(jù)中特定與所述生物體組織對應(yīng)的區(qū)域，所述設(shè)定部基于所述移動后的超聲波探頭的位置信息和在所述第二三維數(shù)據(jù)中特定的所述區(qū)域來設(shè)定第二視點，所述圖像產(chǎn)生部使用所述設(shè)定的第二視點和所述第二三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其中，所述設(shè)定部，在以所述基準位置為原點的坐標系上設(shè)定所述第一、第二三維數(shù)據(jù)，在所述設(shè)定的第一、第二三維數(shù)據(jù)的各個中特定的所述區(qū)域，分別設(shè)定所述第一、第二視點的位置。
4.如權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其中，所述設(shè)定部使基于所述更新的位置信息的第二視點與所述第一視點一致地進行設(shè)定。
5.如權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其中，所述三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部產(chǎn)生將所述第一三維數(shù)據(jù)和所述第二三維數(shù)據(jù)結(jié)合了的結(jié)合三維數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置，其中，所述設(shè)定部在所述結(jié)合三維數(shù)據(jù)中，使所述第二視點與所述第一視點一致地進行設(shè)定，所述圖像產(chǎn)生部使用所述第二視點和所述結(jié)合三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像。
7.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中，所述特定部特定與具有管腔的所述生物體組織對應(yīng)的管腔區(qū)域，所述設(shè)定部基于所述位置信息和所述基準位置，將所述第一視點設(shè)定在所述特定的管腔區(qū)域內(nèi)部。
8.如權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其中，所述設(shè)定部，將與視點的設(shè)定有關(guān)的視點設(shè)定區(qū)域設(shè)定在所述第一三維數(shù)據(jù)內(nèi)，將第一視點設(shè)定在所述管腔區(qū)域和所述視點設(shè)定區(qū)域的交叉區(qū)域中。
9.如權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其中，所述位置檢測部以所述基準位置為基準來檢測移動后的超聲波探頭的位置和所述超聲波探頭的移動方向，所述特定部特定在所述第一三維數(shù)據(jù)中特定的所述管腔區(qū)域中的管腔方向，所述設(shè)定部在所述管腔分支了的情況下，基于所述移動后的超聲波探頭的位置、所述超聲波探頭的移動方向、所述管腔方向和所述基準位置，將所述第一視點設(shè)定在所述第一三維數(shù)據(jù)中特定的所述管腔區(qū)域內(nèi)部。
10.如權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其中，還具備顯示所述繪制圖像的顯示部，所述設(shè)定部在所述特定的管腔區(qū)域的周圍，設(shè)定具有規(guī)定厚度的管腔周邊區(qū)域，所述位置檢測部以所述基準位置為基準來檢測所述超聲波探頭的移動方向，所述特定部，特定所述第一三維數(shù)據(jù)中的所述管腔區(qū)域中的管腔方向，判斷所述第一三維數(shù)據(jù)中的與所述移動方向垂直的面是否包含所述管腔周邊區(qū)域，在所述管腔周邊區(qū)域離開所述垂直的面的情況下，所述顯示部顯示所述切線方向。
11.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中，所述設(shè)定部，以與所述超聲波探頭的移動速度對應(yīng)的速度使所述第一視點跨所述區(qū)域內(nèi)移動。
12.如權(quán)利要求11所述的超聲波診斷裝置，其中，還具備控制部，該控制部控制向各個所述超聲波振子供給驅(qū)動信號的定時，所述控制部以所述第一視點包含在所述第一三維數(shù)據(jù)的端部附近的規(guī)定區(qū)域中為契機，為了向各個所述超聲波振子供給驅(qū)動信號而控制所述收發(fā)部。
13.如權(quán)利要求12所述的超聲波診斷裝置，其中，所述控制部基于所述規(guī)定區(qū)域中的所述第一視點的位置來變更超聲波發(fā)送條件。
14.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中，所述圖像產(chǎn)生部執(zhí)行平行投影處理和透視投影處理中的至少一方來作為所述繪制處理。
15.一種超聲波診斷裝置，具備超聲波探頭，具有多個超聲波振子；位置檢測部，以規(guī)定的基準位置為基準來檢測所述超聲波探頭的位置信息；收發(fā)部，向各個所述超聲波振子供給驅(qū)動信號，并基于由各所述超聲波振子產(chǎn)生的各接收回波信號來產(chǎn)生接收信號；三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部，基于所述接收信號來產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)；特定部，特定與所述三維數(shù)據(jù)中的生物體組織對應(yīng)的區(qū)域；設(shè)定部，基于所述超聲波探頭的位置信息和所述基準位置，將第一視點設(shè)定在所述區(qū)域中；以及圖像產(chǎn)生部，使用所述第一視點和所述三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像， 所述位置檢測部對應(yīng)于所述超聲波探頭的移動來更新所述位置信息，所述設(shè)定部基于所述更新的位置信息和所述區(qū)域來設(shè)定第二視點，所述圖像產(chǎn)生部使用所述設(shè)定的第二視點和所述三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像。
16.一種醫(yī)用圖像處理裝置，具備 存儲部，存儲與以規(guī)定的基準位置為基準的超聲波探頭的位置有關(guān)的三維數(shù)據(jù)； 特定部，在所述三維數(shù)據(jù)中特定與生物體組織對應(yīng)的區(qū)域； 設(shè)定部，基于所述超聲波探頭的位置和所述特定的區(qū)域來設(shè)定視點；以及 圖像產(chǎn)生部，使用所述設(shè)定的視點和所述三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像。
17.一種醫(yī)用圖像處理方法，其中， 存儲與以規(guī)定的基準位置為基準的超聲波探頭的位置有關(guān)的三維數(shù)據(jù)， 在所述三維數(shù)據(jù)中特定與生物體組織對應(yīng)的區(qū)域， 基于所述超聲波探頭的位置和所述特定的區(qū)域來設(shè)定視點， 使用所述設(shè)定的視點和所述三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像。
全文摘要
本發(fā)明實施方式涉及的超聲波診斷裝置，具備超聲波探頭(8)，具有多個超聲波振子；位置檢測部(10)，以規(guī)定的基準位置為基準來檢測超聲波探頭(8)的位置信息；收發(fā)部(21)，向各個超聲波振子供給驅(qū)動信號，并基于由各超聲波振子產(chǎn)生的各接收回波信號來產(chǎn)生接收信號；三維數(shù)據(jù)產(chǎn)生部(23)，基于接收信號來產(chǎn)生第一三維數(shù)據(jù)；特定部(25)，在三維數(shù)據(jù)中特定與生物體組織對應(yīng)的區(qū)域；設(shè)定部(27)，基于位置信息和特定的區(qū)域來設(shè)定第一視點；以及圖像產(chǎn)生部(29)，使用所設(shè)定的第一視點和第一三維數(shù)據(jù)來執(zhí)行繪制處理，并產(chǎn)生繪制圖像。
文檔編號A61B8/00GK103068316SQ201280001326
公開日2013年4月24日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者田中豪, 貞光和俊, 栗田康一郎, 后藤英二, 久我衣津紀, 車俊昊 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社