超聲波診斷裝置及其控制程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實施方式涉及超聲波診斷裝置及其控制程序。
【背景技術(shù)】
[0002]在血管的狹窄診斷中有時使用超聲波診斷裝置。例如，超聲波診斷裝置通過彩色多普勒模式或脈沖多普勒模式來取得血流信息。作為該血流信息之一的血流速度定期地反復(fù)變快或變慢，醫(yī)生等例如將所取得的血流速度的最大值以及最小值的比率與基準(zhǔn)值進行比較，來診斷血管是否產(chǎn)生了狹窄的情況。
[0003]另外，為了提高診斷的精度，需要取得準(zhǔn)確的血流信息。為了取得準(zhǔn)確的血流信息，例如希望從超聲波探頭發(fā)送來的超聲波束的發(fā)送方向與血管的走行方向所成的角度Θ(度)為操作者所意圖的角度。
[0004]專利文獻1:日本特開2009-28083號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的問題在于，提高超聲波診斷的精度。
[0006]實施方式的超聲波診斷裝置具備指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部和控制部。指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部生成對走行信息與表示從超聲波探頭發(fā)送來的超聲波所掃描的掃描位置的信息的相對位置關(guān)系進行表示的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)，其中，上述走行信息表示根據(jù)對包含被檢體的血管區(qū)域的至少一部分的三維區(qū)域進行表示的體數(shù)據(jù)而生成的血管的走行方向?？刂撇繉⑸鲜鲋笜?biāo)圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示部。
【附圖說明】
[0007]圖1是表示第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0008]圖2A是表示血管的走行方向與基于超聲波掃描的掃描位置的位置關(guān)系的圖。
[0009]圖2B是表示血管的走行方向與基于超聲波掃描的掃描位置的位置關(guān)系的圖。
[0010]圖2C是表示血管的走行方向與基于超聲波掃描的掃描位置的位置關(guān)系的圖。
[0011]圖3A是表示血管的走行方向與基于超聲波掃描的掃描位置的位置關(guān)系的圖。
[0012]圖3B是表示血管的走行方向與基于超聲波掃描的掃描位置的位置關(guān)系的圖。
[0013]圖3C是表示血管的走行方向與基于超聲波掃描的掃描位置的位置關(guān)系的圖。
[0014]圖4A是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0015]圖4B是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0016]圖4C是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0017]圖5A是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0018]圖5B是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0019]圖5C是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0020]圖6A是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0021]圖6B是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0022]圖6C是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0023]圖7A是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0024]圖7B是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0025]圖7C是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部所生成的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0026]圖8是表示通過控制部顯示在顯示器上的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0027]圖9是表示經(jīng)由控制部顯示在顯示器上的合成數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0028]圖10是表示基于第I實施方式所涉及的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部的處理步驟的流程圖。
[0029]圖11是表示基于第I實施方式所涉及的合成數(shù)據(jù)生成部的處理步驟的流程圖。
[0030]圖12A是表示還包含輔助信息的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0031]圖12B是表示還包含輔助信息的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0032]圖13A是表示根據(jù)傾斜的角度使輔助信息變化后的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0033]圖13B是表示根據(jù)傾斜的角度使輔助信息變化后的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0034]圖14是表示當(dāng)呈近似垂直的角度時，包含能夠開始取得血流信息的內(nèi)容的通知的指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
[0035]圖15A是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的變形例的一個例子的圖。
[0036]圖15B是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的變形例的一個例子的圖。
[0037]圖15C是表示指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的變形例的一個例子的圖。
[0038]圖16是表示包含其他實施方式所涉及的圖像處理裝置的醫(yī)用圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0039]圖17是表示拍攝超聲波圖像時的整體處理的步驟的流程圖。
[0040]圖18是表示其他實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。
【具體實施方式】
[0041]以下，參照附圖，說明實施方式所涉及的超聲波診斷裝置及其控制程序。
[0042](第I實施方式)
[0043]首先，針對第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)進行說明。圖1是表示第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。如圖1所示例那樣，第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置具有超聲波探頭1、裝置主體100、顯示器200、以及輸入裝置300。
[0044]超聲波探頭I具有多個壓電振子，這些多個壓電振子根據(jù)由后述的裝置主體100所具有的發(fā)送接收部110供給的驅(qū)動信號來產(chǎn)生超聲波。另外，超聲波探頭I所具有的多個壓電振子接收來自被檢體P的反射波并轉(zhuǎn)換成電信號。另外，超聲波探頭I具有設(shè)置于壓電振子的匹配層、和防止超聲波從壓電振子向后方傳播的背襯材料等。其中，超聲波探頭I拆卸自由地與裝置主體100連接。此外，在本實施方式中，針對超聲波探頭I是具有以二維狀方式排列的多個壓電振子的探頭(2D陣列探頭)的情況進行說明。
[0045]當(dāng)從超聲波探頭I向被檢體P發(fā)送了超聲波時，所發(fā)送的超聲波被被檢體P的體內(nèi)組織中的聲阻抗的不連續(xù)面依次反射，作為反射波信號由超聲波探頭I所具有的多個壓電振子接收。所接收的反射波信號的振幅依賴于反射超聲波的不連續(xù)面中的聲阻抗之差。其中，所發(fā)送的超聲波脈沖被正在移動的血流、心臟壁等的表面反射時的反射波信號由于多普勒效應(yīng)而依賴于移動體相對于超聲波發(fā)送方向的速度分量，并接受頻移。
[0046]例如，在第I實施方式中，超聲波探頭I是以三維方式對被檢體P進行掃描的機械4D探頭或2D陣列探頭。
[0047]輸入裝置300具有鼠標(biāo)、鍵盤、按鈕、面板開關(guān)、觸摸指令屏、腳踏開關(guān)、軌跡球、操縱桿等。輸入裝置300接受來自超聲波診斷裝置的操作者的各種設(shè)定要求，對裝置主體100轉(zhuǎn)送所接受的各種設(shè)定要求。
[0048]顯示器200顯示用于超聲波診斷裝置的操作者使用輸入裝置300來輸入各種設(shè)定要求的⑶I (Graphical User Interface)，或者顯示在裝置主體100中生成的超聲波圖像數(shù)據(jù)等。
[0049]裝置主體100根據(jù)超聲波探頭I接收到的反射波信號來生成超聲波圖像數(shù)據(jù)。圖1所示的裝置主體100能夠根據(jù)二維的反射波信號來生成二維的超聲波圖像數(shù)據(jù)，能夠根據(jù)三維的反射波信號來生成三維的超聲波圖像數(shù)據(jù)。
[0050]如圖1所示例那樣，裝置主體100具有發(fā)送接收部110、B模式處理部120、多普勒處理部130、圖像數(shù)據(jù)生成部140、圖像存儲器150、內(nèi)部存儲部160、控制部170、指標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成部180、以及合成數(shù)據(jù)生成部190。
[0051]發(fā)送接收部110根據(jù)后述的控制部170的指示，控制超聲波發(fā)送接收。發(fā)送接收部110具有脈沖發(fā)生器、發(fā)送延遲部、以及觸發(fā)發(fā)生器等，向超聲波探頭I供給驅(qū)動信號。脈沖發(fā)生器以規(guī)定的速率頻率，反復(fù)產(chǎn)生用于形成發(fā)送超聲波的速率脈沖。另外，發(fā)送延遲部對脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的各速率脈沖賦予將由超聲波探頭I產(chǎn)生的超聲波會聚成束狀、并決定發(fā)送指向性所需的每個壓電振子的延遲時間。另外，觸發(fā)發(fā)生器以基于速率脈沖的定時，向超聲波探頭I施加驅(qū)動信號(驅(qū)動脈沖)。
[0052]S卩，發(fā)送延遲部通過使對各速率脈沖賦予的延遲時間變化，來任意地調(diào)整從壓電振子面發(fā)送的超聲波的發(fā)送方向。另外，發(fā)送延遲部通過使對各速率脈沖賦予的延遲時間變化，來控制超聲波發(fā)送在深度方向的會聚點(發(fā)送焦點)的位置。
[0053]其中，發(fā)送接收部110為了根據(jù)后述的控制部170的指示來執(zhí)行規(guī)定的掃描序列，而具有能夠瞬間變更發(fā)送頻率、發(fā)送驅(qū)動電壓等的功能。特別是，發(fā)送驅(qū)動電壓的變更通過能夠瞬間切換其值的線性放大器型的發(fā)送電路或電切換多個電源單元的機構(gòu)來實現(xiàn)。
[0054]另外，發(fā)送接收部110具有放大器電路、A/D (Analog/Digital)轉(zhuǎn)換器、接收延遲電路、加法器、以及正交檢波電路等，對超聲波探頭I接收到的反射波信號進行各種處理來生成反射波數(shù)據(jù)。放大器電路將反射波信號按每個信道放大，進行增益校正處理。A/D轉(zhuǎn)換器對增益校正后的反射波信號進行A/D轉(zhuǎn)換。接收延遲電路對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)賦予決定接收指向性所需的接收延遲時間。加法器對被接收延遲電路賦予了接收延遲時間的反射波信號進行加法處理。通過加法器的加法處理，來自與反射波信號的接收指向性對應(yīng)的方向的反射分量被強調(diào)。而且，正交檢波電路將加法器的輸出信號轉(zhuǎn)換成基帶的同相信號(I信號，1:1n-phase)和正交信號(Q信號，Q:Quadrature_phase)。而且，正交檢波電路將I信號以及Q信號(以下，記作IQ信號)作為反射波數(shù)據(jù)保存在未圖示的幀緩沖器中。此外，正交檢波電路也可以將加法器的輸出信號轉(zhuǎn)換成RF(Rad1 Frequency)信號，并保存在未圖不的幀緩沖器中。
[0055]當(dāng)對被檢體P進行二維掃描時，發(fā)送接收部110使超聲波探頭I發(fā)送二維的超聲波。而且，發(fā)送接收部110根據(jù)超聲波探頭I接收到的二維的反射波信號來生成二維的反射波數(shù)據(jù)。另外，當(dāng)對被檢體P進行三維掃描時，發(fā)送接收部110使超聲波探頭I發(fā)送三維的超聲波。而且，發(fā)送接收部110根據(jù)超聲波探頭I接收到的三維的反射波信號來生成三維的反射波數(shù)據(jù)。
[0056]B模式處理部120以及多普勒處理部130是對發(fā)送接收部110根據(jù)反射波信號生成的反射波數(shù)據(jù)進行各種信號處理的信號處理部。B模式處理部120從發(fā)送接收部110接收反射波數(shù)據(jù)，進行對數(shù)放大、包絡(luò)線檢波處理等，來生成信號強度由亮度的明暗來表現(xiàn)的數(shù)據(jù)(B模式數(shù)據(jù))。另外，多普勒處理部130通過對從發(fā)送接收部110接收到的反射波數(shù)據(jù)進行頻析來檢測多普勒頻移，根據(jù)該檢測結(jié)果生成生物體內(nèi)的移動體的信息(多普勒數(shù)據(jù))。在此，移動體例如是指血流、心壁等組織、造影劑。多普勒處理部130例如具備:對基于與生物體內(nèi)的單個或多個測量位置對應(yīng)的多普勒頻移的檢測結(jié)果的波形圖像進行顯示的功能(脈沖多普勒模式)、和對基于與生物體內(nèi)的規(guī)定區(qū)域內(nèi)的多個測量位置對應(yīng)的多普勒頻移的檢測結(jié)果的彩色圖像進行顯示的功能(彩色多普勒模式)。B模式處理部120、多普勒處理部130經(jīng)由上述的幀緩沖器來取得反射波數(shù)據(jù)。
[0057]其中，圖1所示例的B模式處理部120以及多普勒處理部130能夠針對與二維空間內(nèi)的多個位置對應(yīng)的反射波數(shù)據(jù)以及與三維空間內(nèi)的多個位置對應(yīng)的反射波數(shù)據(jù)雙方進行處理。即，B模式處理部120根據(jù)與二維空間內(nèi)的多個位置對應(yīng)的反射波數(shù)據(jù)生成與二維空間內(nèi)的多個位置對應(yīng)的B模式數(shù)據(jù)，根據(jù)與三維空間內(nèi)的多個位置對應(yīng)的反射波數(shù)據(jù)生成與三維空間內(nèi)的多個位置對應(yīng)的B模式數(shù)據(jù)。另外，多普勒處理部130根據(jù)與二維空間內(nèi)的多個位置對應(yīng)的反射波數(shù)據(jù)生成與二維空間內(nèi)的多個位置對應(yīng)的多普勒數(shù)據(jù)，根據(jù)與三維空間內(nèi)的多個位置對應(yīng)的反射波數(shù)據(jù)生成與三維空間內(nèi)的多個位置對應(yīng)的多普勒數(shù)據(jù)。
[0058]圖像數(shù)據(jù)生成部140根據(jù)B模式處理