CN100556360C - 超声波探头轨迹显示装置及方法和超声波诊断装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种超声波探头轨迹表现装置和方法，用于向被检体的部位发送接收超声波，来检测超声波探头的位置或移动；根据检测出的位置或移动来表现超声波探头在被检体的该部位上的轨迹。

Description

超声波探头轨迹显示装置及方法和超声波诊断装置及方法

技术领域

本发明涉及超声波探头轨迹显示装置、超声波诊断装置、超声波探头轨迹显示方法、以及超声波诊断方法。

背景技术

有的超声波诊断装置在与所取得的超声波图像并列显示体位标志及探头标志。探头标志被重叠在体位标志上，根据相对于体位标志的位置，来表现超声波探头在被检体上的位置。因此，操作者通过观看探头标志在体位标志上的位置，能够确定与所取得的超声波图像对应的被检体的扫描面。特别是，在乳房或四肢的检查中，难以根据超声波图像来确定扫描面，所以显示体位标志及探头标志成为对确定扫描面非常有效的手段。

在现有的超声波诊断装置中，为了正确地显示探头标志，有时使用能够实时检测超声波探头的位置的、所谓的三维测位系统(例如参考日本特开2005-118142号公报、日本特开2005-169070号公报)。

此外，在乳腺等的集体体检中，医师必须在短时间内体检许多被检者。因此，为了提高检查效率，近年的集体体检分为一次检查和二次检查，只在一次检查中发现了异常情况的情况下，才在二次检查中判断异常情况的良性/恶性。

因此，在一次检查中，为了不漏掉异常情况，需要毫无遗漏地扫描整个乳房。然而，由于医师专心于监视器上显示的超声波图像，所以不能将意识统一到操作超声波探头的手上，有时发生漏扫。

此外，在一次检查中，有时在每次连续操作超声波探头时将所取得的超声波图像作为动画来保存。因此，在超声波诊断装置的存储器中，在每次实施超声波探头的连续动作时就保存1个动画，在完全扫描了整个乳房时，会保存许多动画。

因此，在检查后进行的阅片时，医师需要从许多动画中搜索与期望的扫描面有关的超声波图像。在此情况下，医师参考以缩略图开列的、动画的最后超声波图像上附随的体位标志及探头标志。

然而，缩略图上显示的探头标志是静止的，所以即使观看缩略图，医师也不能确定超声波探头在各个动画中的移动方向。因此，在与期望的扫描面有关的超声波图像存在于动画的途中的情况下，搜索图像花费很多工夫，成为诊断效率降低的原因。

发明内容

本发明提供一种超声波探头轨迹表现装置，其特征在于，具备：检测机构，用于检测对被检体的检查部位发送接收超声波的超声波探头的位置或移动；和轨迹表现机构，根据上述检测机构检测出的上述超声波探头的位置或移动，表现上述超声波探头在上述检查部位上的轨迹。

此外，本发明提供一种超声波诊断装置，其特征在于，具备：超声波探头，对被检体的检查部位发送接收超声波，并从上述检查部位的各断面取得回声信号；检测机构，检测上述超声波探头的位置或移动；图像生成机构，根据上述超声波探头取得的各回声信号，生成与上述各断面有关的超声波图像；轨迹表现机构，根据上述检测机构检测出的上述超声波探头的位置或移动，表现上述超声波探头在上述检查部位上的轨迹。

最好是，本发明的超声波诊断装置还包括：标志制作机构，制作表现上述被检体的检查部位的体位标志；和显示机构，显示上述超声波图像和上述体位标志；上述轨迹表现机构通过将表示上述超声波探头的轨迹的轨迹标志与上述体位标志重叠显示，来表现上述超声波探头在上述检查部位上的轨迹。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述标志制作机构根据上述检测机构检测出的上述超声波探头的位置或移动，来制作与上述体位标志重叠的、表现上述超声波探头相对于上述检查部位的位置的探头标志；上述显示机构显示上述探头标志。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述检测机构是检测上述超声波探头的位置的测位系统。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述检测机构是检测上述超声波探头的移动方向和移动量的图像传感器。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，还包括使上述轨迹标志的制作开始的开始机构。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述开始机构具有：接触检测机构，检测上述超声波探头与上述被检体的接触；和指示机构，根据上述接触检测机构的检测结果，指示上述标志制作机构开始制作上述轨迹标志。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述开始机构具有：手动式开关，设在上述超声波探头上；和指示机构，根据上述手动式开关的操作，指示上述标志制作机构开始制作上述轨迹标志。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述开始机构具有：脚踏式开关；和指示机构，根据上述脚踏式开关的操作，指示上述标志制作机构开始制作上述轨迹标志。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述显示机构统一显示从开始检查作为对象的检查部位到结束的期间内所制作的所有轨迹标志。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述显示机构用色调的变化或浓淡的变化在上述各轨迹标志上表现从开始制作上述各轨迹标志起的时间经过。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述显示机构用色调的变化或浓淡的变化在上述各轨迹标志上表现上述超声波探头的移动速度。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述标志制作机构制作用于表示上述超声波探头位于某个位置上时的成像区域的扫描面标志；上述显示机构将上述扫描面标志与上述探头标志一起显示。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述标志制作机构对应于上述超声波图像的深度来生成上述扫描面标志。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述标志制作机构按照从上述超声波探头发送接收超声波的开口来生成上述扫描面标志。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述标志制作机构对应于上述超声波探头的种类来生成上述扫描面标志。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述标志显示机构使网格、规定间隔的点或刻度轴与上述体位标志重叠显示。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述标志制作机构生成用于表现上述被检体的三维形状的立体体位标志；上述轨迹表现机构通过变更上述立体体位标志的与上述被检体被成像的区域对应的区域的色彩、亮度及透明度中的某一个，来表现轨迹。

最好是，本发明的超声波诊断装置还包括：指定机构，用于使操作者指定上述超声波图像中的规定部位；和根据上述检测机构检测出的上述超声波探头的位置，来记录用上述指定机构指定的位置的坐标，并将其值显示在画面上的机构。

最好是，在本发明的超声波诊断装置中，上述检测机构是根据磁场的检测来检测位置的传感器，该磁场被产生为使磁场强度与位置具有规定的关系；该超声波诊断装置还具有误差校正机构，该误差校正机构对特定的位置上的磁场强度的检测结果、和上述规定的关系进行比较，来校正上述检测机构进行位置检测的误差。

此外，本发明还提供一种超声波探头轨迹表现方法，其特征在于，检测对被检体的检查部位发送接收超声波的超声波探头的位置或移动；根据检测出的上述超声波探头的位置或移动，表现上述超声波探头在上述检查部位上的轨迹。

此外，本发明还提供一种超声波诊断方法，其特征在于，对被检体的检查部位发送接收超声波，而用超声波探头从上述检查部位的各断面取得回声信号；检测上述超声波探头的位置或移动；根据上述取得的回声信号，来生成与上述各断面有关的超声波图像；并且根据检测出的上述超声波探头的位置或移动，表现上述超声波探头在上述检查部位上的轨迹。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：制作表现上述被检体的检查部位的体位标志和表现上述轨迹的轨迹标志；通过将上述轨迹标志和上述体位标志重叠，来显示上述超声波图像、上述体位标志和上述轨迹标志。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：根据检测出的上述位置或移动，来制作表现上述超声波探头的位置的探头标志；与上述体位标志重叠显示上述探头标志。

最好是，在本发明的超声波诊断方法中，用测位系统检测上述超声波探头的位置。

最好是，在本发明的超声波诊断方法中，用图像传感器检测上述超声波探头的移动方向和移动量。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：检测上述超声波探头与上述被检体的接触；根据接触检测机构的检测结果，开始制作上述轨迹标志。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：通过操作手动式开关，开始制作上述轨迹标志。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：通过操作脚踏开关，开始制作上述轨迹标志。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：统一显示被检体的检查部位的检查期间内所制作的所有轨迹标志。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：通过用色调的变化或浓淡的变化表现从开始制作上述轨迹标志起的时间经过，来制作上述轨迹标志。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：通过用色调的变化或浓淡的变化表现移动速度，来显示上述轨迹标志。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：制作表示在当前时间的成像区域的扫描面标志；将上述扫描面标志与上述探头标志一起显示。

最好是，在本发明的超声波诊断方法中，对应于上述超声波图像的深度来生成上述扫描面标志。

最好是，在本发明的超声波诊断方法中，按照扫描范围的开口来生成上述扫描面标志。

最好是，在本发明的超声波诊断方法中，对应于上述超声波探头的种类来生成上述扫描面标志。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：与上述体位标志重叠地制作网格、刻度轴或点图。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：生成用于表现上述被检体的三维形状的立体体位标志；通过变更成像了的上述被检体的区域的色彩、亮度及透明度中的至少一个，来表现三维轨迹。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：指定上述超声波图像的点；根据检测出的位置，存储上述所指定的点的位置坐标；表现上述位置坐标。

最好是，本发明的超声波诊断方法还包括下述步骤：上述检测步骤包括根据磁场的检测来检测上述位置，该磁场是使得磁场强度与位置具有规定的关系而产生的；通过比较检测结果和上述规定的关系，来校正检测位置的误差。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的超声波诊断装置的方框图。

图2是使用该实施方式的超声波诊断装置的检查过程的流程图。

图3是该实施方式的监视器上显示的诊断图像的概略图。

图4是用于说明该实施方式的位置传感器的校准的概略图。

图5是该实施方式的接触被检体的超声波探头的概略图。

图6是本发明第1实施方式中的重叠了扫描面标志的参考标志的概略图。

图7是本发明第1实施方式中的改变了成像深度时的参考标志的概略图。

图8是本发明第1实施方式中的改变了成像区域的视野宽度方向时的参考标志的概略图。

图9是本发明第1实施方式中的扫描梯形区域时的参考标志的概略图。

图10是本发明第1实施方式中的采用弧型探头或扇型探头的情况下的参考标志的概略图。

图11是该实施方式的超声波探头沿被检体的体轴移动时的参考标志的概略图。

图12是该实施方式的超声波探头沿以被检体的乳头为中心的虚拟圆环移动时的参考标志的概略图。

图13是该实施方式的统一显示了轨迹标志的参考标志的概略图。

图14是本发明第1实施方式中的显示了网格图案的情况下的参考标志的概略图。

图15是本发明第2实施方式的超声波探头的概略图。

图16是用于说明该实施方式的位置传感器的校准的概略图。

图17是本发明第3实施方式的参考标志的概略图。

图18是用于说明本发明第5实施方式的磁场校正的概念图。

图19是本发明第6实施方式的超声波探头的概略图。

图20是本发明第7实施方式的脚踏开关的概略图。

图21是本发明第8实施方式的表现时间的参考标志的概略图。

图22是本发明第8实施方式的表现超声波探头的移动速度的参考标志的概略图。

具体实施方式

(第1实施方式)

首先，参考图1～图8说明本发明的第1实施方式。

(超声波诊断装置的结构)

参考图1说明超声波诊断装置的结构。

图1是本发明第1实施方式的超声波诊断装置的方框图。

如图1所示，本实施方式的超声波诊断装置具备超声波探头10、发送接收部20、信号处理部30、显示处理部40、图像存储器50、位置传感器60、位置坐标计算部70、位置坐标存储部80、参考标志生成部90、控制部110、操作面板120、及显示部130。

超声波探头10用于向被检体S的检查部位发送接收超声波，在其壳体内，配置用于发送接收超声波的压电振子。该压电振子被分割为多个元件，各个元件构成所谓的信道(channel)的一部分。此外，如果超声波探头10包括2D阵列振子，则能够取得三维数据。

发送接收部20具备脉冲发生器电路、延迟电路、及触发产生电路。脉冲发生器(Pular)电路以规定的速率频率(rate pulses)重复产生用于形成发送超声波的速率脉冲。延迟电路对各速率脉冲给予对每个信道使发送超声波收敛为波束状并决定超声波的发送指向性所需的延迟时间。通过调整由延迟电路赋予的延迟时间来控制以超声波探头10为基准的超声波的发送方向。触发产生电路根据调整了延迟时间的速率脉冲，按规定的定时向超声波探头10施加驱动脉冲。

发送接收部20具备放大电路、A/D转换器、及加法器。放大电路对每个信道放大从超声波探头10取入的回声信号。A/D转换器对逐个信道地放大了的回声信号赋予决定超声波的接收指向性所需的延迟时间。加法器将逐个信道地施加了延迟时间的回声信号相加，来生成接收信号。由此，强化了回声信号的来自与接收指向性相应的方向的反射成分。

信号处理部30具备B模式处理单元和多普勒处理单元。B模式处理单元对从发送接收部20输出的接收信号执行对数放大和包络线检波处理等，生成以亮度来表现接收信号的强度的强度数据。多普勒处理单元根据从发送接收部20输出的接收信号，计算血流、组织、及造影剂泡沫等的速度信息，并生成平均速度、分散度(variance)、及能量(power)等血流数据。

显示处理部40对从信号处理部30输出的强度数据或血流数据等接收数据进行坐标变换，变为以电视等为代表的视频格式的扫描线信号串。由此，生成了与被检体S的组织形状有关的断层图像、或与血流的速度有关的平均速度图像、分散度图像、及能量图像等。在以下的说明中，将断层图像、平均速度图像、分散度图像、及能量图像等根据超声波扫描而生成的图像设为超声波图像UI。

此外，显示处理部40重叠由参考标志生成部90生成的体位标志BM、探头标志PB、及轨迹标志TM来生成参考标志RM。然后，显示处理部40合成通过超声波扫描而取得的超声波图像UI、和与其对应的供操作者或医师参考用的参考标志RM，来生成诊断图像。

图像存储器50保存诊断图像，该诊断图像包括由显示处理部40生成的超声波图像UI和参考标志RM。由此，操作者能够在诊断后参考图像存储器50中保存着的诊断图像。此外，图像存储器50与超声波图像UI无关地单独保存着由显示处理部40生成的轨迹标志TM。由此，操作者能够统一参考图像存储器50中存储着的所有轨迹标志TM。

位置传感器60是所谓的三维测位系统，具有磁场产生装置61和磁场传感器62。磁场产生装置61被固定在设置了被检体S的例如床等的近旁，对超声波探头10的可动空间产生规定强度的磁场。磁场传感器62被固定在超声波探头10上，检测由磁场产生装置61产生的磁场的强度。

位置坐标计算部70根据位置传感器60检测出的磁场的强度，每隔规定时间，计算超声波探头10的位置坐标(X，Y，Z，θx，θy，θz)。这里，作为超声波探头10的规定部位的位置来计算X、Y、Z，作为超声波探头10相对于垂直方向的倾角来计算θx、θy、θz。即，能够根据θx、θy、θz来计算超声波探头10的超声波放射面是何种角度。

位置坐标存储部80在超声波探头10接触被检体S的同时，开始存储超声波探头10接触被检体S后经过的时间、和超声波探头10在各个时间上的位置坐标。由此，若位置传感器60开始检测超声波探头10的位置，则与接触被检体S之后的超声波探头10的位置有关的坐标数据被存储到位置坐标存储部80中。

参考标志生成部90具备体位标志生成部91、探头标志生成部92、及轨迹标志生成部93、扫描面标志生成部94。体位标志生成部91根据从操作面板120事先输入的被检体S的信息，生成与其检查部位相应的体位标志BM。在本实施方式中，检查部位是乳房B，所以生成了模拟乳房B的体位标志BM。

此外，在本实施方式中，每当输入被检体S的信息，就生成体位标志BM，但是本发明并不限于此。例如，也有时从事先制作的多个体位标志BM中，选择与检查部位相应的体位标志BM。

探头标志生成部92根据位置传感器60检测出的超声波探头10的位置坐标，生成模拟超声波探头10的压电振子面的探头标志PM。轨迹标志生成部93根据位置坐标存储部80中存储着的坐标数据，生成表现超声波探头10的轨迹的轨迹标志TM。扫描面标志生成部生成表示超声波探头10在当前时刻成像的区域的扫描面标志SM。

接触检测部100根据来自发送接收部20的回声信号，检测超声波探头10与被检体S的接触。

控制部110包括根据软件来动作的CPU，控制超声波诊断装置的各部的动作。此外，控制部110根据接触检测部100的检测结果，使轨迹标志生成部93开始生成轨迹标志TM，使扫描面标志生成部94开始生成扫描面标志SM。

操作面板120具备：输入开关，用于输入被检体S的ID及检查部位等与被检体S有关的各种信息；位置决定开关，用于在后述的校准中决定超声波探头10的位置坐标；轨迹显示开关，用于统一显示图像存储器50中存储着的所有轨迹标志TM；等等。

显示部130如图3所示，显示包括由显示处理部40生成的超声波图像UI和参考标志RM的诊断图像。此外，显示部130根据由操作面板120的轨迹显示开关进行的指示，统一显示图像存储器50中存储着的所有轨迹标志TM。

此外，在本实施方式中，将所有结构作为超声波诊断装置的一部分来进行说明，但是它们分别也可以作为可外置的单元来构成。例如，位置传感器60或位置坐标计算部70，以及位置坐标存储部80、参考标志生成部90等也可以作为与超声波诊断装置独立的单元，作为可增设到通常的超声波诊断装置上的单元来构成。当然，位置坐标计算部70、位置坐标存储部80、参考标志生成部90等也可以作为用控制部110的CPU进行处理的程序单元来构成。

[超声波诊断装置的动作]

接着，参考图2，来说明使用超声波诊断装置的检查过程。

图2是使用该实施方式的超声波诊断装置的检查过程的流程图。

首先，从操作面板120输入被检体S的ID和检查部位等被检体S的各种信息(步骤S1)。于是，由体位标志生成部91生成与检查部位相应的体位标志BM。在本实施方式中，检查部位是乳房，所以生成了模拟乳房的体位标志BM。由体位标志生成部91生成的体位标志BM被送至显示处理部40，合成到通过超声波扫描而生成的超声波图像UI上。

接着，清除位置坐标存储部80中残留的、在紧前的被检体S的检查中存储的超声波探头10的坐标数据(步骤S2)。当然，在作为对象的被检体S的诊断之前并没有实施其他被检体的诊断的情况下，在位置坐标存储部80中应该未存储超声波探头10的坐标数据。

接着，校准位置传感器60(步骤S3)。图4是用于说明该实施方式的位置传感器60的校准的概略图。

在该校准中，如图4(a)所示，超声波探头10接触作为对象的乳房B的5个部位P0～P5。然后，每当超声波探头10接触乳房B的各部位P0～P5时，就通过操作操作面板120来决定超声波探头10的位置。由此，乳房B的各部位P0～P4的位置坐标(X，Y，Z)如图4(b)所示，与体位标志BM上规定的各位置P0～P4相对应。即，在本实施方式的校准中，同时执行体位标志BM和被检体S的乳房B之间的相对位置的校正、以及超声波探头10和被检体S的乳房B之间的相对位置的校正。

这里，在各部位P1～P5上得到的位置信息是三维的位置信息。为了将这种位置信息与二维的体位标志相对应，考虑到各种方法。例如，可以通过忽略纵深方向的1个坐标系，而反映到二维体位标志上，也可以将平面拟合到P1～P4的位置坐标上，采用将P0～P4投影到该平面上所得的坐标，等等。再者，也可以以立体形状的展开与体位标志BM相对应，以便尽量保持根据P0～P5推测的乳房形状的表面积。

如果校准的精度差，则超声波图像UI和参考标志RM之间的对应发生偏移，所以操作者最好使超声波探头10与体位标志BM上规定的5个位置P1～P5正确地一致。因此，也可以预先决定使探头的哪个部分按什么样的方向与规定的位置一致，取得与其相应的位置信息，等等。

经过以上的过程，位置传感器60的校准结束后，位置传感器60检测超声波探头10的位置坐标(步骤S4)。此外，继续检测超声波探头10的位置坐标，直至所有检查过程结束。

然后，若检测出超声波探头10的位置坐标，则操作者如图5所示，使超声波探头10接触被检体S的乳房B，使其沿被检体S的体轴移动。此时，操作者也可以使超声波探头10沿以被检体S的乳头为中心的虚拟圆环移动。

然后，接触检测部100若检测出超声波探头10接触被检体S后(步骤S5的“是”)，则以该时间为起点，由位置坐标计算部70每隔规定时间，计算超声波探头10的位置坐标。每当算出超声波探头10的位置坐标时，就存储到位置坐标存储部80中(步骤S6)。由此，在位置坐标存储部80中存储超声波探头的坐标数据，该超声波探头的坐标数据包括超声波探头10接触被检体S后经过的时间、和超声波探头10在各个时间上的位置坐标。

接着，探头标志生成部92根据位置坐标存储部80中存储着的坐标数据，生成探头标志PM。该探头标志PM被送至显示处理部40，重叠在已经制作的体位标志BM上，如图6所示，显示在显示部130上(步骤S7)。

与此同时，轨迹标志生成部93根据位置坐标存储部80中存储着的坐标数据，生成轨迹标志TM。在位置坐标存储部80中，连续地存储着从超声波探头10接触被检体S开始到当前时刻的超声波探头10的位置坐标。因此，超声波探头10根据该连续的多个超声波探头10的位置坐标，来生成表示超声波探头10如何在被检体上移动的轨迹标志TM。具体地说，通过从各个位置坐标分别导出超声波探头10的被检体接触面的端部的坐标，并将它们配置在坐标平面上，来生成轨迹标志TM。

此外，超声波轨迹扫描面标志生成部94生成扫描面标志。扫描面标志生成部94将从超声波探头10发送的超声波的扫描面如图6所示作为扫描面标志SM而生成以乳房上方为视点时的形状。由此，能够表示沿体表方向以何种程度的宽度来进行扫描。

扫描面标志生成部94取得控制部110所保持的与照射区域有关的信息，并反映到扫描面标志SM的形状上。例如，操作者可以通过操作操作面板120等等，来调节成像的深度，而扫描面标志SM的形状也按照该深度如图7所示来变化。此外，操作者也可以沿视野宽度(与超声波探头10的超声波放射面平行的方向)改变成像区域。在这种情况下，扫描面标志SM的形状也如图8所示按照视野宽度方向的变化来变化。

再者，在本实施方式中，以用直线型探头扫描长方形区域的情况为中心来进行说明，但是不限于此。也可以对应于扫描区域因探头的种类而发生的变化来生成扫描面标志SM。例如，在扫描梯形区域的情况下，如图9所示显示扫描面标志SM。此外，在采用了扇型或弧型探头的情况下则进行扇形区域的扫描，在此情况下，如图10所示显示扫描面标志SM。此外，虽然未特别在图中示出，探头标志PM当然也应该对应于探头形状的变化来变形。

该轨迹标志TM及扫描面标志SM被送至显示处理部40，重叠在已经制作的体位标志BM上，如图11所示，显示在显示部130上(步骤S8)。

这里重要的是，在生成探头标志PM、轨迹标志TM、扫描面标志SM时，探头标志生成部92、轨迹标志生成部93及扫描面标志生成部94将超声波探头10的轨迹相对于乳房B的相对位置及相对角度换算为探头标志PM、轨迹标志TM和扫描面标志SM相对于体位标志BM的相对位置及相对角度。因此，相对于体位标志BM的相对位置及相对角度对应于超声波探头10相对于乳房B的相对位置及相对角度。由此，操作者只需观看体位标志BM上重叠的探头标志PM、轨迹标志TM和扫描面标志SM，就能够确认超声波探头10在乳房B上的位置和轨迹、成像了的扫描面的区域。此外，在超声波探头10沿以被检体S的乳头为中心的虚拟圆环移动的情况下，轨迹标志TM如图12所示为环状。

图3是该实施方式中的显示部130上显示的诊断图像的概略图。如图3所示，在显示部130上，并列显示着相互对应的超声波图像UI和参考标志RM。因此，操作者如果观看并列显示着的参考标志RI，则能够确认所显示的超声波图像UI反映了被检体S的乳房B的哪个部分。

然后，超声波探头10若在被检体S上移动了某种程度的距离，则超声波探头10暂时离开被检体S。然后，操作者使超声波探头10再次接触被检体S的乳房B，并沿被检体S的体轴移动。此时，偏移超声波探头10的位置，使得已经被超声波扫描过的区域不被重新扫描。

图13是该实施方式中的统一显示了轨迹标志TM的参考标志RM的概略图。若执行了几次超声波探头10的操作，则操作者按压操作面板120的轨迹显示开关，如图13所示，将至此生成的所有轨迹标志TM统一重叠显示在体位标志BM上。

然后，如果在体位标志BM中存在没有被轨迹标志TM覆盖的区域R，则操作者判断为该区域R未被超声波扫描，并使超声波探头10接触乳房B的相应区域R，沿被检体S的体轴移动(步骤S9的“否”)。然后，如果最终体位标志BM由轨迹标志TM完全覆盖，则操作者判断为整个乳房B已被超声波扫描，并结束乳房B的检查(步骤S9的“是”)。

此外，如果超声波探头10离开被检体S，则由接触检测部100清除至此重叠显示在体位标志BM上的轨迹标志TM及扫描面标志SM(步骤S10)。由此，只在超声波探头10接触被检体S的期间，在体位标志BM上重叠显示轨迹标志TM及扫描面标志SM。

[阅片时的图像检索]

接着，说明例如在一次体检后从多个动画中检索特定的超声波图像UI的顺序。

例如在一次体检中，有时多个超声波图像UI被汇总为1个动画来保存。在这种情况下，医师观看以缩略图开列的、各动画的最后超声波图像UI上附随的参考标志RM，来确定包含一次体检中发现了异常情况的扫描面的动画。然后，医师一边观看参考标志RM的轨迹标志TM及扫描面标志SM，一边再现动画，显示与发现了异常情况的特定的扫描面有关的超声波图像UI。

[体位标志BM和二维网格的重叠显示]

此外，在体位标志BM上，为了容易把握位置关系，也可以如图14所示重叠显示一定间隔的网格图案。这种网格图案最好通过操作者的操作来切换显示/不显示。再者，不限于网格图案，将附有刻度的轴配置在体位标志BM的近旁，或者按规定间隔来显示点，也能得到同样的效果。

此外，也可以根据位置传感器的校准结果，根据实际的被检体乳房的大小来决定网格图案等的间隔。此外，即使不改变网格图案的间隔，但是通过显示网格间隔对应于几毫米，也能得到同样的效果。

[本实施方式的作用]

在本实施方式中，将开始检查作为对象的乳房B后所生成的所有超声波探头10的轨迹作为轨迹标志TM重叠显示在体位标志BM上。因此，操作者只需观看体位标志BM和轨迹标志TM，就能够确认超声波探头10未实施超声波扫描的区域。其结果是，能够在所需最低限度的时间内执行整个乳房B的完全的超声波扫描，所以诊断精度和诊断效率同时提高。

在本实施方式中，在特定时刻将超声波探头10成像的扫描面作为扫描面标志SM被重叠显示在体位标志BM上。因此，操作者只需观看体位标志BM和扫描面标志SM，就能够确认在特定时刻成像的区域。因此在阅片时能够容易地识别所显示的诊断图像的实际的位置关系。再者，能够与轨迹标志TM一并观察，所以能够更可靠地确认实施了超声波扫描的区域，能够执行整个乳房B的完全的超声波扫描。由此，诊断精度和诊断效率同时提高。

在本实施方式中，只在按压了操作面板120上配设的轨迹显示开关时，轨迹标志TM才被重叠显示在体位标志BM上。因此，在乳房B的检查中，只有1个轨迹标志TM被重叠显示在体位标志BM上，所以操作者的视觉辨认性良好。

在本实施方式中，只在超声波探头10接触着被检体S时，才生成探头标志PM。因此，在超声波探头10悬在空中时，超声波探头10的轨迹标志TM不重叠在体位标志BM上，所以体位标志BM不会被无用的轨迹标志TM弄乱。

在本实施方式中，在再现作为动画保存的超声波图像UI时，也在超声波图像UI的近旁显示包含轨迹标志TM的参考标志RM。因此，即使在例如一次检查后阅片的情况下，医师也只需观看与超声波图像UI并列显示的体位标志BM和轨迹标志TM，就能够容易地确定存在异常情况的扫描面。

在本实施方式中，网格图案、刻度轴或点等与体位标志BM一起显示。因此，容易把握体位标志BM、探头标志PM、轨迹标志TM或扫描面标志SM的相互的位置关系。此外，也能够显示根据校准的结果反映了乳房的实际的大小的网格图案等。因此，操作者能够更精确而且容易地对应并把握体位标志BM上的探头标志PM的位置、动作、以及实际的乳房和超声波探头10的位置、动作。

此外，在乳腺诊断中，往往并用乳房X线照相术等其他影像的诊断。在这种情况下，根据本实施方式，能够容易地确定与其他影像的诊断上的位置的相关和异常部位的位置。

(第2实施方式)

接着，参考图15、图16，来说明第2实施方式。

图15是本发明第2实施方式的超声波探头10的概略图。

在第1实施方式的超声波诊断装置中，为了检测超声波探头10的位置坐标，使用了利用三维测位系统的位置传感器60。然而，在本实施方式的超声波诊断装置中，如图15所示，使用利用以光学鼠标等为代表的图像传感器的位置传感器60A。

该位置传感器60A被固定在超声波探头10上，检测超声波探头10的移动距离和移动方向。因此，本实施方式的位置传感器60A不能像第1实施方式的位置传感器60那样，检测超声波探头10的坐标位置。然而，与磁传感器62相比，不仅能够做得比较廉价，而且不受金属等扰乱磁场的东西影响，所以使用场所不受限。

图16是用于说明本发明的该实施方式的位置传感器60A的校准的概略图。

如图16所示，在本实施方式的位置传感器60A的校准中，首先超声波探头10接触乳房B的乳头。然后，如图16(a)所示，超声波探头10向乳房B的周围配置的4个部位Q1～Q4移动。由此，测量了以乳房B的乳头为基准的、到乳房B周围的4个部位Q1～Q4的距离L1～L4。此外，每当测量从乳头到乳房B周围的各个部位Q1～Q4的距离L1～L4时，就通过操作操作面板120来决定距离输入。由此，从乳头到乳房B周围的各部位Q1～Q4的距离L1～L4如图16(b)所示，与体位标志BM上规定的各距离L1～L4相对应。即，在本实施方式的校准中，只校准体位标志BM和被检体S的乳房B之间的相对位置，不校准超声波探头10和被检体S的乳房B之间的相对位置。

如果校准的精度差，则有时超声波图像UI和参考标志RM之间的对应发生偏移，所以操作者需要使超声波探头10的起点与乳房B的乳头正确地一致，并且使超声波探头10向终点Q1～Q4正确地移动。

此外，在本实施方式中，操作者以乳头为起点使超声波探头10向乳房B的各部位Q1～Q4移动，但是也可以以乳房B的各部位Q1～Q4为起点使超声波探头10向乳头移动。

经过以上的过程，位置传感器60A的校准结束后，操作者在使超声波探头10接触着被检体S的乳房B的状态下，向乳房的各方向移动。此时，每当超声波探头10接触乳房B时，操作者就操作操作面板120，使体位标志BM移动到探头标志PM上的、与超声波探头10接触乳房B的位置对应的位置。由此，即使超声波探头10在乳房B上移动，探头标志PM相对于体位标志BM的位置、和超声波探头10相对于被检体S的乳房B的位置也对应。此外，本过程是为了将超声波探头10的起点告诉装置主体而进行的，是不校准超声波探头10和被检体S的乳房B之间的相对位置的本实施方式所特有的过程。

(第3实施方式)

接着，参考图17，来说明第3实施方式。

图17是本发明的第3实施方式的体位标志BM等的显示例的概略图。

在第1实施方式的超声波诊断装置中，体位标志BM被二维地表示，并不是对应于乳房的立体形状。然而，在本实施方式的超声波诊断装置中，使体位标志BM及轨迹标志TM三维地对应来进行显示。

第一，说明体位标志BM的生成。首先，与第1实施方式同样地取得乳房B的各部位P1～P5的位置坐标(X，Y，Z)。它们表示三维上的位置，所以能够根据这些位置信息来推定乳房的三维形状。探头标志生成部91根据这样推定出的乳房的三维形状来生成表示三维形状的体位标志BM。作为一例，例举有图17(a)所示的乳房的透视形态的模拟。在(a)中虽然未特别示出，但是该体位标志BM为了更明确地表现立体形状，优选采用线框(ワイヤ一フレ一ム)显示，或者用多个立方体块来表现。在本实施方式中，探头标志PM用立方体块垒积的状态来表现。

接着，说明探头标志PM、扫描面标志SM的生成。由探头标志生成部92、扫描面标志生成部94根据所取得的位置信息来显示探头标志PM、扫描面标志SM，使得能够把握与乳房的位置关系。在图中，显示整个探头的形状的模拟作为探头标志PM，但是也可以是用线段仅表现超声波放射面那样的简单的方式。

接着，说明轨迹的显示。图17(b)及图17(c)是用于说明轨迹的显示的图，在该图中，为了便于说明，将体位标志BM设为立方体。但是，实际上，模拟乳房的形状，使得立方体垒积来显示。这里，各个立方体对应于乳房的体素(voxel)区域映射。然后，根据超声波探头10的位置信息和发送接收条件，能够把握成像的三维区域，所以轨迹标志生成部93根据这些信息来删除对应于成像了的区域而显示的立方体。即，检查一开始，由于超声波探头10的移动，如图17(c)所示删除如图17(b)那样显示的探头标志PM，最终探头标志PM完全消失。探头标志PM完全消失意味着已将乳房的整个三维区域成像。因此，操作者移动超声波探头10，使得探头标志PM完全消失。

此外，构成探头标志PM的立方体也可以根据探头的移动来改变色彩或亮度。此时，能够看到与内侧隐藏的未成像区域对应的立方体，所以半透明地显示与成像了的区域对应的立方体，或者显示只由边组成的立方体框。

根据本实施方式，三维地显示探头标志PM及体位标志BM，所以容易三维地把握成像区域，有助于提高诊断效率，可靠地发现病症。

再者，根据本实施方式，三维地删除体位标志BM中的与已经成像的区域对应的部分，所以是否有未成像区域一目了然。因此，与采用二维的体位标志BM相比，没有所谓的漏扫，容易取得整个乳房的超声波图像，所以有助于提高诊断效率，可靠地发现病症。

(第4实施方式)

接着说明第4实施方式。

在本实施方式中，其特征在于，在超声波检查时记录发现了肿瘤等病症部位时的病症部位的位置。以下，说明本实施方式的超声波诊断装置的动作。

首先，操作者通过观察显示部130上显示的超声波图像来寻找肿瘤。此时，操作者在超声波图像上指定该部位的中心位置。若指定了部位，则控制部110把握该图像上的位置信息(Xi、Yi)。控制部110取得在指定了该部位的超声波图像被取得时的超声波探头10的位置坐标(x，y，z，θx，θy，θz)。控制部110根据这些信息，将肿瘤部位的位置信息存储到未图示的存储机构中。

作为所记录的肿瘤部位的位置信息，考虑有各种形态。首先，可以根据(Xi、Yi)及(x，y，z，θx，θy，θz)的信息来取得肿瘤位置的绝对坐标。这里所谓绝对坐标，表示以被检体为基准的坐标系，最好是以乳头部分为原点的坐标系。这样，能够进行向保存的全部图像中的显示了肿瘤的部位附加标志等处理，而且也能够在再次诊断肿瘤部位时显示并引导探头操作。此外，也可以原封不动地存储超声波探头10的位置信息(x，y，z，θx，θy，θz)。这样做，在再次诊断肿瘤部位时，如果根据(x，y，z，θx，θy，θz)的显示来移动超声波探头10，则能够再现肿瘤图像。

此外，在用于切除异常部位的开刀手术时，该信息也很有用。该位置信息是作为离乳头的坐标而给出的，所以如果做手术的人预先把握它，则在开刀时即使不立即在被检体上做标志等，也能够通过目测来进行开刀。

再者，在用穿刺针来进行治疗或活检时也很有效。下述手术实施得很普遍，即，在采用了超声波诊断装置的实时的超声波图像上重叠显示穿刺针的预定刺入路径，将其作为穿刺的向导。这里，预定刺入路径连接超声波探头上所设的穿刺适配器和被检体内的目的部位，但是如果有手术异常部位的位置信息，则成为设定预定刺入路径、或者设定穿刺适配器的针向导角度时的辅助，所以有助于迅速而且可靠地诊断。

(第5实施方式)

接着说明第5实施方式。

在上述实施方式中，作为超声波探头10的位置传感器60，以利用磁场的传感器为例进行了说明。这种利用磁场的传感器在理想的环境下一般精度足够高。但是，在通常使用超声波诊断装置的环境下，实际情况是存在铁制的床等许多扰乱磁场的东西。在本实施方式中，其特征在于，具有对由这种磁场的紊乱引起的位置传感器60的误差进行校正的功能。以下，说明本实施方式的超声波诊断装置的动作。

首先，操作者在开始检查前，在与进行检查的场所相同的场所测量磁场失真。具体地说，操作者使超声波探头10上下左右移动规定距离来测量几个点上的磁场强度。例如，通过在将超声波探头10接触已经知道大小的棒、平板或长方体等的多个端部的状态下操作操作面板120的规定的按钮，能够在知道实际的位置关系的多个位置上进行测量。

通过该测量，控制部110取得位置传感器60所识别出的磁场。然后，控制部110比较根据实际的超声波探头的移动距离算出的应该理想地识别的磁场、和位置传感器60识别出的磁场。

图18示出对实际测量的应该理想地识别的磁场和实测的磁场的曲线图。这样得到的磁场能够近似为沿距离方向的2次曲线或3次曲线等。控制部110存储这种关系，在实际检查时进行测量空间的逆变换，输出正确的位置信息。

(第6实施方式)

接着，参考图19，来说明第6实施方式。

图19是本发明的第5实施方式的按钮开关100A的概略图。

在第1实施方式的超声波诊断装置中，在装置主体中内置的接触检测部100检测出超声波探头10接触被检体S的同时，开始将超声波探头10的位置坐标存储到位置坐标存储部80中，即开始生成探头标志PM、轨迹标志TM和扫描面标志SM。然而，在本实施方式的超声波诊断装置中，不使用接触检测部100，作为开始生成探头标志PM、轨迹标志TM和扫描面标志SM的契机，如图19所示，使用手动式的按钮开关100A。

该按钮开关100A被配设在超声波探头10上，把持超声波探头10的操作者能够简单地开/关。若由操作者的手指打开按钮开关100A，则开始将超声波探头10的位置坐标存储到位置坐标存储部80中；若关闭，则停止将超声波探头10的位置坐标存储到位置坐标存储部80中。

如上所述，与第1实施方式的接触检测部100相比，本实施方式的按钮开关100A需要操作者进行开/关操作，但是与需要复杂处理的接触检测部100相比，能用非常简单的过程开始生成探头标志PM、轨迹标志TM和扫描面标志SM。而且，按钮开关100A被配设在超声波探头10上，所以开/关操作非常简单。

(第7实施方式)

接着，参考图20，来说明第7实施方式。

图20是本发明的第7实施方式的脚踏开关100B的概略图。

在第1实施方式的超声波诊断装置中，在装置主体中内置的接触检测部100检测出超声波探头10接触被检体S的同时，开始将超声波探头10的位置坐标存储到位置坐标存储部80中，即开始生成探头标志PM、轨迹标志TM和扫描面标志SM。然而，在本实施方式的超声波诊断装置中，不使用接触检测部100，作为开始生成探头标志PM、轨迹标志TM和扫描面标志SM的契机，如图20所示，使用脚踏式的脚踏开关100B。

该脚踏开关100B被配设地板上，把持超声波探头10的操作者能够简单地开/关。若由操作者的脚打开脚踏开关100B，则开始将超声波探头10的位置坐标存储到位置坐标存储部80中；若关闭，则停止将超声波探头10的位置坐标存储到位置坐标存储部80中。

如上所述，如果像本实施方式这样使用脚踏式的脚踏开关100B，则操作者即使在开/关的瞬间，未把持超声波探头10的手也空着，所以提高了操作者的作业效率。

本发明并不限于上述实施方式，在实施阶段，在不脱离其要旨的范围内可以对构件进行变形来具体化。此外，可以通过适当组合上述实施方式中公开了的多个构件来形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的全部构件中删除几个构件。再者，也可以适当组合不同实施方式中的构件。

Claims (22)

1.一种超声波探头轨迹表现装置，其特征在于，具备：

检测机构，用于检测对被检体的检查部位发送接收超声波的超声波探头的位置或移动；和

轨迹表现机构，根据上述检测机构检测出的上述超声波探头的位置或移动，表现上述超声波探头在上述检查部位上的轨迹。

2.一种超声波诊断装置，其特征在于，具备：

超声波探头，对被检体的检查部位发送接收超声波，并从上述检查部位的各断面取得回声信号；

检测机构，检测上述超声波探头的位置或移动；

图像生成机构，根据上述超声波探头取得的各回声信号，生成与上述各断面有关的超声波图像；

轨迹表现机构，根据上述检测机构检测出的上述超声波探头的位置或移动，表现上述超声波探头在上述检查部位上的轨迹。

3.如权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，

还包括：标志制作机构，制作表现上述被检体的检查部位的体位标志；和

显示机构，显示上述超声波图像和上述体位标志；

上述轨迹表现机构通过将表示上述超声波探头的轨迹的轨迹标志与上述体位标志重叠显示，来表现上述超声波探头在上述检查部位上的轨迹。

4.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，

上述标志制作机构根据上述检测机构检测出的上述超声波探头的位置或移动，来制作与上述体位标志重叠的、表现上述超声波探头相对于上述检查部位的位置的探头标志；

上述显示机构显示上述探头标志。

5.如权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述检测机构是检测上述超声波探头的位置的测位系统。

6.如权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述检测机构是检测上述超声波探头的移动方向和移动量的图像传感器。

7.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，还包括使上述轨迹标志的制作开始的开始机构。

8.如权利要求7所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述开始机构具有：

接触检测机构，检测上述超声波探头与上述被检体的接触；和

指示机构，根据上述接触检测机构的检测结果，指示上述标志制作机构开始制作上述轨迹标志。

9.如权利要求7所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述开始机构具有：

手动式开关，设在上述超声波探头上；和

指示机构，根据上述手动式开关的操作，指示上述标志制作机构开始制作上述轨迹标志。

10.如权利要求7所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述开始机构具有：

脚踏式开关；和

指示机构，根据上述脚踏式开关的操作，指示上述标志制作机构开始制作上述轨迹标志。

11.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述显示机构统一显示从开始检查作为对象的检查部位到结束的期间内所制作的所有轨迹标志。

12.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述显示机构用色调的变化或浓淡的变化在上述各轨迹标志上表现从开始制作上述各轨迹标志起的时间经过。

13.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述显示机构用色调的变化或浓淡的变化在上述各轨迹标志上表现上述超声波探头的移动速度。

14.如权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于，

上述标志制作机构制作用于表示上述超声波探头位于某个位置上时的成像区域的扫描面标志；

上述显示机构将上述扫描面标志与上述探头标志一起显示。

15.如权利要求14所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述标志制作机构对应于上述超声波图像的深度来生成上述扫描面标志。

16.如权利要求14所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述标志制作机构按照从上述超声波探头发送接收超声波的开口来生成上述扫描面标志。

17.如权利要求14所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述标志制作机构对应于上述超声波探头的种类来生成上述扫描面标志。

18.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述标志显示机构使网格、规定间隔的点或刻度轴与上述体位标志重叠显示。

19.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，

上述标志制作机构生成用于表现上述被检体的三维形状的立体体位标志；

上述轨迹表现机构通过变更上述立体体位标志的与上述被检体被成像的区域对应的区域的色彩、亮度及透明度中的某一个，来表现轨迹。

20.如权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，还包括：

指定机构，用于使操作者指定上述超声波图像中的规定部位；和

根据上述检测机构检测出的上述超声波探头的位置，来记录用上述指定机构指定的位置的坐标，并将其值显示在画面上的机构。

21.如权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，

上述检测机构是根据磁场的检测来检测位置的传感器，该磁场被产生为使磁场强度与位置具有规定的关系；

该超声波诊断装置还具有误差校正机构，该误差校正机构对特定的位置上的磁场强度的检测结果、和上述规定的关系进行比较，来校正上述检测机构进行位置检测的误差。

22.一种超声波探头轨迹表现方法，其特征在于，

检测对被检体的检查部位发送接收超声波的超声波探头的位置或移动；

根据检测出的上述超声波探头的位置或移动，表现上述超声波探头在上述检查部位上的轨迹。

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