CN101069647B - 超声波图像取得装置及超声波图像显示方法 - Google Patents

Abstract

提供一种超声波图像取得装置，通过超声波探头对被检查体发送超声波，并接收来自被检查体的反射波。图像处理部根据超声波探头接收的反射波生成三维图像数据。再者，图像处理部在基于该三维图像数据的三维图像上重叠表示三维图像和超声波探头的位置关系的标记，并显示在显示部上。

Description

超声波图像取得装置及超声波图像显示方法

技术领域

本发明涉及取得三维图像并显示的超声波图像取得装置及超声波图像显示方法，特别地，本发明涉及提高超声波探头的操作性的技术。

背景技术

可取得三维图像并显示的超声波图像取得装置，在将超声波探头固定在被检查体上的状态下，能够通过操作者的指示旋转或者移动显示在显示部上的三维图像，或者改变朝向。为了在显示部显示希望的三维图像，需要操作者在被检查体上移动或者旋转超声波探头。但是，对于操作者来说，难以把握显示在显示部的三维图像和超声波探头的位置关系，因此存在很难知道在被检查体上应该向哪个方向移动或旋转超声波探头的问题。

参照图1A和图1B说明例如取得胎儿的三维图像并在显示部显示该三维图像的情况。图1A和图1B是表示通过现有技术涉及的超声波图像取得装置取得的三维图像的画面图。通过超声波图像取得装置取得胎儿的三维图像，如图1A所示在显示部的画面11a上显示胎儿的三维图像。并且，在图1A及图1B所示的例子中，在显示部显示着三维图像和断层像。在图1A所示的例子中，胎儿的三维图像朝向画面11a的正面。然后，当操作者发出三维图像的旋转指示时，如图1B所示，能够以胎儿的三维图像朝向左上方的状态显示在画面11a上。通过该操作，容易看到胎儿的左体侧。但是，对于操作者来说，很难把握显示在显示部的三维图像和超声波探头的位置关系。因此，从该状态观察胎儿腹部的情况下，难以知道在被检查体上应该向哪个方向移动或转动超声波探头。

因此，现有技术涉及的超声波图像取得装置在显示部上显示框架(frame)，该框架表示与显示在显示部上的三维图像相对地相同的朝向，将该框架作为表现三维图像的朝向的指标。在此，参照图2A及图2B说明该指标的例子。图2A及图2B是表示通过现有技术涉及的超声波图像取得装置取得的三维图像和指标的画面图。例如，如图2A所示，在显示部的画面11a上朝向正面显示了胎儿的三维图像时，按照该胎儿的三维图像的朝向，在画面11a显示作为箱状框架的指标200。然后，若按照操作者的指示在画面上旋转三维图像，如图2B所示地使胎儿的三维图像的朝向向着左上方，则该指标200的朝向也按照胎儿的三维图像的朝向旋转并显示在画面11a上。如此地，通过在画面11a上显示朝着与三维图像相同方向的指标200，操作者观察该指标来类推三维图像的朝向。

但是，如图2A及图2B所示在显示部的画面11a上显示指标200的情况下，需要操作者根据该指标200的朝向来相对地类推三维图像的朝向。因此，难以直观地把握三维图像的朝向。

此外，即使在显示部的画面11a上显示表示与三维图像相同方向的指标200，也难以直观地把握超声波探头和三维图像之间的相对位置关系。因此，难以知道为了显示希望的图像应该向哪个方向移动或者旋转超声波探头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够容易地把握显示在显示部的三维图像和超声波探头的相对位置关系的超声波图像取得装置及超声波图像显示方法。

本发明的第一方式是超声波图像取得装置，具备：超声波探头，对被检查体发送超声波，并接收来自上述被检查体的反射波；图像处理部，根据上述超声波探头接收的反射波生成三维图像数据，在基于上述三维图像数据的三维图像上重叠表示上述三维图像和上述超声波探头之间的位置关系的标记，并显示在显示部上。

根据该第一方式，由于在三维图像上重叠表示三维图像和超声波探头的位置关系的标记并显示在显示部上，所以操作者通过参照该标记，能容易地把握超声波探头与三维图像之间的相对的位置关系。

此外，本发明的第二方式是，在第一方式涉及的超声波图像取得装置中，图像处理部对三维图像数据附加表示三维图像和超声波探头的位置关系的标记，在显示部显示基于附加了标记的三维图像数据的三维图像。

根据该第二方式，通过在三维图像数据中附加表示与超声波探头的位置关系的标记，在三维图像上显示该标记。通过参照该标记，能容易地把握超声波探头与三维图像的相对的位置关系。

此外，本发明的第三方式的超声波图像取得装置，具备：超声波探头，对被检查体发送超声波，并接收来自被检查体的反射波；断层像数据生成部，根据超声波探头接收的反射波，生成沿规定方向的多个断层像数据；标记形成部，在沿规定方向的多个断层像数据中的、在规定方向的预先决定的位置取得的断层像数据中写入规定的标记；三维图像数据生成部，根据包含写入了规定标记的断层像数据的多个断层像数据，生成三维图像数据；以及显示部，显示基于三维图像数据的三维图像。

根据该第三方式，通过在多个断层像数据中的、在预先决定的位置取得的断层像数据中写入标记，并根据这些多个断层像数据生成三维图像数据，从而在三维图像上的、与预先决定的位置相对应的位置显示标记。通过参照该标记，能容易地把握超声波探头和三维图像的相对的位置关系。

此外，本发明的第四方式的超声波图像取得装置，具备：超声波探头，对被检查体发送超声波，并接收来自被检查体的反射波；断层像数据生成部，根据超声波探头接收的反射波，生成沿规定方向的多个断层像数据；标记形成部，对沿规定方向的多个断层像数据，在各断层像数据的规定范围写入规定的标记；三维图像数据生成部，根据写入了规定标记的多个断层像数据，生成三维图像数据；以及显示部，显示基于三维图像数据的三维图像。

此外，本发明的第五方式是一种超声波图像显示方法，包括：扫描步骤，通过超声波探头对被检查体发送超声波，并接收来自被检查体的反射波；三维图像数据生成步骤，根据超声波探头接收的反射波，生成三维图像数据；以及显示步骤，在基于三维图像数据的三维图像上，重叠表示三维图像和超声波探头的位置关系的标记，并显示在显示部上。

另外，本发明的第六方式的超声波图像显示方法，包括：扫描步骤，通过超声波探头对被检查体发送超声波，并接收来自被检查体的反射波；断层像数据生成步骤，根据超声波探头接收的反射波，生成沿规定方向的多个断层像数据；标记形成步骤，在沿规定方向的多个断层像数据中的、在规定方向的预先决定的位置取得的断层像数据中写入规定的标记；三维图像数据生成步骤，根据包含写入了规定标记的断层像数据的多个断层像数据，生成三维图像数据；以及显示步骤，在显示部显示基于三维图像数据的三维图像。

此外，本发明的第七方式的超声波图像显示方法，包括：扫描步骤，通过超声波探头对被检查体发送超声波，并接收来自被检查体的反射波；断层像数据生成步骤，根据超声波探头接收的反射波，生成沿规定方向的多个断层像数据；标记形成步骤，对沿规定方向的多个断层像数据，在各断层像数据的规定范围写入规定的标记；三维图像数据生成步骤，根据写入了规定标记的多个断层像数据，生成三维图像数据；以及显示步骤，在显示部显示基于三维图像数据的三维图像。

附图说明

图1A是表示通过现有技术涉及的超声波图像取得装置取得的三维图像的画面图。

图1B是表示通过现有技术涉及的超声波图像取得装置取得的三维图像的画面图。。

图2A是表示通过现有技术涉及的超声波图像取得装置取得的三维图像和指标的画面图。

图2B是表示通过现有技术涉及的超声波图像取得装置取得的三维图像和指标的画面图。

图3是表示本发明的实施方式涉及的超声波图像取得装置的框图。

图4A是本发明的实施方式涉及的超声波探头的立体图。

图4B是本发明的实施方式涉及的超声波探头的主视图。

图5A是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图5B是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图6A是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图6B是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图7A是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图7B是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图7C是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图7D是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图8A是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图8B是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图8C是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图8D是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。

图9是表示本发明的实施方式涉及的超声波图像取得装置的一连串动作的框图。

图10A是表示通过本发明的实施方式涉及的超声波图像取得装置取得的三维图像的画面图。

图10B是表示通过本发明的实施方式涉及的超声波图像取得装置取得的三维图像的画面图。

具体实施方式

参照图3说明本发明的实施方式涉及的超声波图像取得装置的结构。图3是表示本发明的实施方式涉及的超声波图像取得装置的方框图。

该实施方式涉及的超声波图像取得装置1包括超声波探头2、收发部3、图像处理部4及显示部11。

超声波探头2使用了二维排列了多个超声波振子的二维阵列探头(array probe)、或者在规定方向(扫描方向)排列了多个超声波振子的一维阵列探头。二维阵列探头具有二维配置的多个超声波振子，能够三维地发送超声波，并且将三维数据作为回波(echo)信号接收。此外，一维阵列探头通过在与扫描方向垂直的方向上机械地摆动超声波振子，能够将三维数据作为回波信号接收。该实施方式中，可以使用一维阵列探头，也可以使用二维阵列探头。

在此，参照图4A及图4B说明超声波探头2的外观。图4A是本发明的实施方式涉及的超声波探头的立体图。图4B是本发明的实施方式涉及的超声波探头的主视图。在此，说明超声波探头2使用了一维阵列探头的情况。

如图4A及图4B所示，在超声波探头2的壳体21的表面上，设有第一物理标记23和第二物理标记。壳体21具有4个侧面。第一物理标记23设在第一侧面21a的中央。第二物理标记24设在第二侧面21b的中央。第一物理标记23和第二物理标记24具有例如四边形、圆形或椭圆形等形态，形成凹坑或隆起的突起状而。第一物理标记23和第二物理标记24通过形成为凹坑或突起状，操作者能够识别第一物理标记23和第二物理标记24。

接收发送面22抵接在被检查体的体表面上。在壳体21的内部设有多个超声波振子。在一维阵列探头中，多个超声波振子在扫描方向上排列成一列。

如图4B所示，第二侧面21b是与扫描超声波的扫描方向相平行的侧面。第一侧面21a是与同该扫描方向垂直的方向相平行的侧面。

例如，在与扫描方向相垂直的方向(下面，有时称为“摆动方向”)上一边摆动超声波振子、一边进行超声波的收发的情况下，第一物理标记23形成在该摆动方向的中央。此外，第二物理标记24形成在扫描方向的中央。

此外，在本实施方式中，将第一物理标记23设在第一侧面21a的中央。作为其它例子，也可以将第一物理标记23设在第一侧面21a的端部。由此，第一物理标记23就设在摆动方向的端部。此外，该实施方式中，将第二物理标记24设在第二侧面21b的中央。作为其它例子，也可以将第二物理标记24设在第二侧面21b的端部。由此，第二物理标记24就设在扫描方向的端部。此外，第一物理标记23和第二物理标记24也可以设在中央及端部以外的部分。

该实施方式中，说明了超声波探头2使用一维阵列探头，在与扫描方向相垂直的方向(摆动方向)上摆动超声波振子来扫描三维区域的情况。如此地一边摆动超声波振子、一边进行超声波的收发，从而取得沿摆动方向的多个断层像数据。

收发部3具有发送部和接收部。发送部向超声波探头2供给电信号来产生超声波。接收部接收超声波探头2接收到的回波信号。收发部2接收的信号被输出给图像处理部4的信号处理部5。

信号处理部5包括B模式处理部51和CFM处理部52。

B模式处理部51进行回波的振幅信息的影像化，根据回波信号生成B模式超声波光栅数据(raster data)。CFM处理部52进行正在移动的血流信息的影像化，生成彩色超声波光栅数据。存储部6暂时存储由信号处理部5生成的超声波光栅数据。

为了得到用正交坐标系表现的图像，DSC7(Digital ScanConverter，数字扫描转换器)将超声波光栅数据变换为用正交坐标系表现的图像数据(扫描转换处理)。然后，从DSC7向显示部11输出图像数据，在显示部11显示基于该图像数据的图像。例如，DSC7根据B模式超声波光栅数据生成作为二维信息的断层像数据，向显示部11输出该断层像数据。显示部11显示基于该断层像数据的断层像。而且，信号处理部5和DSC7相当于本发明的“断层像数据生成部”的一例。

该实施方式中，从DSC7输出的断层像数据等图像数据，被输出并存储在存储部8。该实施方式中，取得沿摆动方向的多个断层像数据，存储在存储部8。

运算部9从存储部8读入图像数据，根据该图像数据制作三维图像数据。该实施方式中，运算部9从存储部8读入沿摆动方向的多个断层像数据，根据这些多个断层像数据制作三维图像数据。再者，运算部9在三维图像的规定位置写入表示超声波探头2的朝向的标记。下面，说明该运算部9的结构及处理内容。并且，该实施方式中将胎儿作为摄影对象进行说明，但也可以将心脏等脏器作为摄影对象。

当由超声波探头2取得沿摆动方向的多个断层像数据并存储到存储部8时，运算部9从存储部8读入这些多个断层像数据。

标记形成部91选择沿摆动方向的多个断层像数据中的、在该摆动方向的规定位置取得的断层像数据，在所选择的断层像数据中写入规定的标记。该规定位置是由操作者预先决定的位置。该规定位置是由操作者正在识别的位置。例如，标记形成部91选择沿摆动方向取得的多个断层像数据中的、在摆动方向的中央取得的断层像数据，在该中央的断层像数据中写入规定的标记。表示标记形成部91选择断层像数据的位置的信息、表示写入标记的位置的信息、以及与标记有关的信息，预先被存储在条件存储部10。此外，操作者使用未图示的操作部，能够任意变更选择断层像数据的位置和写入标记的位置。例如，除了摆动方向的中央以外，可以任意地指定摆动方向的端部的位置等。

例如，将第一物理标记23设在壳体21的摆动方向的中央，标记形成部91在于摆动方向的中央取得的断层像数据中写入标记，从而使第一物理标记23的位置和写入有标记的断层像数据在摆动方向上的位置相对应。

在此，参照图5A及图5B说明标记形成部91的标记形成处理。图5A及图5B是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。例如图5A所示，标记形成部91选择沿摆动方向取得的多个断层像数据中的、在摆动方向的中央取得的断层像数据100。然后，标记形成部91在所选择的断层像数据100中写入规定的标记。例如图5B所示，标记形成部91对于在摆动方向的中央取得的断层像数据100，用预先设定的颜色对被包含在预先设定的关心区域101(ROI：Region OfInterest)中的图像进行着色。而且，与关心区域101有关的信息(例如表示关心区域101的大小和位置的信息)和表示颜色的信息，被预先存储在条件存储部10。

然后，标记形成部91向VR处理部92输出着色后的断层像数据和从存储部8读入的多个断层像数据。该实施方式中，以取得胎儿的图像为目的，因此关心区域101被设定成包含胎儿的图像。该关心区域101可以由操作者任意设定。

VR处理部92从标记形成部91接受多个断层像数据，根据这些多个断层像数据制作体数据(volume data)。然后，VR处理部92通过对该体数据实施体绘制(volume rendering)，生成作为三维信息的图像数据(下面，有时称为“VR图像数据”)。VR处理部92向显示部11输出该VR图像数据。显示部11在画面上显示基于该VR图像数据的VR图像(三维图像)。此外，VR处理部92相当于本发明的“三维图像数据生成部”的一例。

通过如上所述地在规定的断层像数据中写入标记，并根据包含该断层像数据的多个断层像数据生成三维图像数据，在显示于显示部11上的VR图像上，显示与被写入到该规定的断层像数据中的标记相对应的显示标记。

在摆动方向的中央取得的断层像数据中写入标记，在壳体21的摆动方向的中央设有第一物理标记23，因此显示于显示部11上的VR图像上的显示标记和第一物理标记23相对应。由于显示于显示部11的VR图像上的显示标记和设在超声波探头2的壳体21上的第一物理标记23相对应，所以操作者通过参照VR图像上的显示标记的朝向和第一物理标记23的朝向，能容易地判断为了得到希望的图像应该将超声波探头2向哪个方向移动或旋转。即，能容易地把握超声波探头2和三维图像的相对的位置关系。

此外，在将第一物理标记23设在壳体21的摆动方向的端部的情况下，标记形成部91在摆动方向的端部所取得的断层像数据中写入标记，使得同第一物理标记23的位置对应起来。从而，VR图像上的显示标记和设在超声波探头2的壳体21上的第一物理标记23相对应。由此，能容易地把握超声波探头2和三维图像的相对的位置关系。

此外，由标记形成部91形成的标记不限于图5A及图5B所示的例子。下面，说明标记形成部91的标记形成的其他例。

(变形例1)

首先，参照图6A及图6B说明变形例1。图6A及图6B是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。例如图6A所示，标记形成部91选择沿摆动方向取得的多个断层像数据中的、在摆动方向的中央取得的断层像数据110。然后，如图6B所示，标记形成部91对于在摆动方向的中央取得的断层像数据110，将包围预先设定的关心区域111的框线112作为标记写入。例如，标记形成部91对框线112进行着色，或者将像素值设定成比周围高。同关心区域111有关的信息和同框线112有关的信息，预先存储在条件存储部10。然后，标记形成部91向VR处理部92输出写入了框线(标记)112的断层像数据和从存储部8读入的多个断层像数据。

VR处理部92从标记形成部91接受多个断层像数据，通过实施体绘制，生成VR图像数据。显示部11在画面上显示基于该VR图像数据的VR图像(三维图像)。

如上所述，在规定的断层像数据中写入标记，并根据包含该断层像数据的多个断层像数据来生成三维图像数据，从而在显示于显示部11的VR图像上，显示与被写入到该规定的断层像数据中的标记相对应的显示标记。

由于在摆动方向的中央取得的断层像数据中写入框线(标记)112，在壳体21的摆动方向的中央设有第一物理标记23，因此显示于显示部11的VR图像上的显示标记和第一物理标记23相对应。由此，操作者通过参照VR图像上的显示标记的朝向和第一物理标记23的朝向，能够容易地把握超声波探头2和三维图像的相对的位置关系。

并且，在将第一物理标记23设在壳体21的摆动方向的端部的情况下，标记形成部91在摆动方向的端部取得的断层像数据中写入框线(标记)112。从而，VR图像上的显示标记和设在超声波探头2的壳体21上的第一物理标记23相对应。由此，能容易地把握超声波探头2和三维图像的相对的位置关系。

该变形例1中，标记形成部91对于断层像数据110，将包围关心区域111的框线112作为标记写入，从而在VR图像上显示显示标记。

除了如上所述地在断层像数据中写入标记以外，也可以是运算部9利用断层像数据110检测出关心区域111的轮廓，在VR图像上重叠表示该关心区域111的轮廓的显示标记，并显示在显示部11上。

例如，运算部9选择沿摆动方向取得的多个断层像数据中的、在摆动方向的中央取得的断层像数据110。然后，运算部9利用该断层像数据110检测出关心区域111的轮廓，制作表示该轮廓的显示标记。进一步，运算部9从存储部8读入多个断层像数据，通过实施体绘制来生成VR图像数据。与上述的处理不同，该VR图像数据中未写入标记。

然后，运算部9在显示部11显示基于VR图像数据的VR图像。进一步，运算部9在VR图像中的检测出关心区域111的位置(坐标)重叠表示关心区域111的轮廓的显示标记，并显示在显示部11上。

由于重叠在VR图像上进行显示的显示标记和第一物理标记23相对应，操作者通过参照VR图像上的显示标记的朝向和第一物理标记23的朝向，能够容易地把握超声波探头2和三维图像的相对的位置关系。

(变形例2)

接着，参照图7A、图7B、图7C及图7D说明变形例2。图7A、图7B、图7C及图7D是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。如图7A所示，标记形成部91对于沿摆动方向取得的全部断层像数据写入标记。例如图7B所示，标记形成部91对于全部的断层像数据120，写入在预先设定的关心区域121的中央横切扫描方向(横向)的直线状的标记122。该直线状的标记122沿扫描方向被写入。例如，标记形成部91对直线状的标记122进行着色，或者将像素值设定成比周围高。同关心区域121有关的信息和同直线状的标记122有关的信息，预先存储在条件存储部10。然后，标记形成部9向VR处理部92输出写入了直线状的标记122的所有断层像数据。

此外，也可以如图7C及图7D所示，标记形成部91对于全部的断层像数据120，写入在预选设定的关心区域121的扫描方向的中央向收发方向(纵向)延伸的直线状的标记123。该直线状的标记123沿超声波的收发方向被写入。例如，标记形成部91对直线状的标记122进行着色，或者将像素值设定成比周围高。同直线状的标记123有关的信息，预先存储在条件存储部10。然后，标记形成部91向VR处理部92输出写入了直线状的标记123的全部的断层像数据。

VR处理部92从标记形成部91接受多个断层像数据，通过实施体绘制来生成VR图像数据。显示部11在画面上显示基于该VR图像数据的VR图像(三维图像)。

通过如上所述地在多个断层像数据中写入标记，并根据这些多个断层像数据来生成VR图像数据，在显示于显示部11的VR图像上显示与该标记相对应的显示标记。

由于在扫描方向的中央写入直线状的标记123，并且在壳体21的扫描方向的中央设有第二物理标记24，所以显示于显示部11的VR图像上的显示标记和第二物理标记24相对应。由于显示于显示部11的VR图像上的显示标记和设在超声波探头2的壳体21上的第二物理标记24相对应，所以操作者通过参照VR图像上的显示标记的朝向和第二物理标记24的朝向，能容易地判断为了得到希望的图像应该向哪个方向移动或旋转超声波探头2。

并且，在该变形例2中，标记形成部91对于全部的断层像数据写入了直线状的标记122或直线状的标记123，但是，对一部分断层像数据写入标记，也可以实现相同的作用及效果。

此外，标记形成部91也可以在断层像数据中写入直线状的标记122和标记123这两种标记。

(变形例3)

接着，参照图8A、图8B、图8C及图8D说明变形例3。图8A、图8B、图8C及图8D是用于说明在三维图像上重叠标记进行显示的处理的图，是表现断层像的模式图。如图8A所示，标记形成部9对于沿摆动方向取得的全部的断层像数据写入标记。例如图8B所示，标记形成部91对于全部的断层像数据130，在预先设定的关心区域131的端部写入标记132。该标记132在关心区域131被写入到收发方向的中央。例如，标记形成部91对标记132进行着色，或者将像素值设定成比周围高。同关心区域131有关的信息和同标记132有关的信息，预先存储在条件存储部10。然后，标记形成部91向VR处理部92输出在端部写入了标记132的全部的断层像数据。

此外，也可以如图8C及8D所示，标记形成部91在全部的断层像数据130中，在预先设定的关心区域131的端部写入标记133。该标记133在关心区域131被写入扫描方向的中央。例如，标记形成部91对标记133进行着色，或者将像素值设定成比周围高。同标记133有关的信息，预先存储在条件存储部10。然后，标记形成部91向VR处理部92输出在端部写入了标记133的全部的断层像数据。

VR处理部92从标记形成部91接受多个断层像数据，通过实施体绘制，生成VR图像数据。显示部11在画面上显示基于该VR图像数据的VR图像(三维图像)。

通过如上所述地在多个断层像数据中写入标记，并根据这些多个断层像数据来生成三维图像数据，在显示于显示部11的VR图像上，显示了与该标记相对应的显示标记。

由于在扫描方向的中央写入标记133，并且在壳体21的扫描方向的中央设有第二物理标记24，所以显示于显示部11的VR图像上的显示标记和第二物理标记相对应。由于显示于显示部11的VR图1像上的显示标记和设在超声波探头2的壳体21上的第二物理标记24相对应，所以操作者通过参照VR图像上的显示标记的朝向和第二物理标记24的朝向，能容易判断为了得到希望的图像应该向哪个方向移动或转动超声波探头2。

此外，该变形例3中，标记形成部91对全部的断层像数据写入了标记132或标记133，但是对一部分断层像数据写入标记，也能够实现相同的作用及效果。例如，如上述实施方式所述地，也可以对一个断层像数据写入标记。

上述的标记形成部91和VR处理部92可以由硬件构成，也可以由软件构成。例如，运算部9由CPU(中央处理单元)和ROM(只读存储器)、RAM(随机存储器)等存储装置构成。该存储装置中存储用于执行运算部9的功能的图像处理程序。该图像处理程序包括用于执行标记形成部91的功能的标记形成程序和用于执行VR处理部92的功能的VR处理程序。通过CPU执行标记形成程序，对断层像数据写入标记。此外，通过CPU执行VR处理程序，执行体绘制。

(动作)

接着，参照图9说明本发明的实施方式涉及的超声波图像取得装置1的一连串的动作。图9是表示本发明的实施方式涉及的超声波图像取得装置的一连串动作的流程图。

(步骤S01)

首先，由超声波探头2向被检查体发送超声波，并根据来自被检查体的反射波取得多个断层像数据。在此，超声波探头2使用一维阵列探头，一边在与扫描方向垂直的方向(摆动方向)上摆动超声波振子、一边进行超声波的收发，从而取得沿摆动方向的多个断层像数据。多个断层像数据被写入存储部8。

(步骤S02)

接着，运算部9从存储部8读入沿摆动方向的多个断层像数据。然后，标记形成部91选择这些多个断层像数据中的、预先决定的位置的断层像数据，在该断层像数据中写入规定的标记。例如图5A所示，标记形成部91选择沿摆动方向取得的多个断层像中的、在摆动方向的中央取得的断层像数据。然后，如图5B所示，标记形成部91对于在摆动方向的中央取得的断层像数据100，将被包含在预先设定的关心区域101中的图像着色成预先设定的颜色。然后，标记形成部91向VR处理部92发送包含已着色的断层像数据的多个断层像数据。

摆动方向的中央和设在壳体21的摆动方向的中央的第一物理标记23的位置相对应着。即，在摆动方向的中央收集的断层像数据中写入标记，并且在壳体21的摆动方向的中央设有第一物理标记23，所以被写入断层像数据中的标记的位置和第一物理标记23的位置相对应。

(步骤S03)

接着，VR处理部92根据多个断层像数据并利用已知方法制作体数据、并对该体数据实施体绘制，制作三维的图像数据(VR图像数据)。此时，VR处理部92沿着预先设定的视线方向进行体绘制，从而制作从规定方向看的VR图像数据。VR处理部92向显示部11输出VR图像数据。

(步骤S04)

显示部11从VR处理部92接受VR图像数据，在画面上显示基于该VR图像数据的VR图像。在显示于显示部11的VR图像上，显示与在步骤S02被写入断层像数据中的标记相对应的显示标记。

由于在摆动方向的中央取得的断层像数据中写入标记，并且在壳体21的摆动方向的中央设有第一物理标记23，所以显示于显示部11的VR图像上的显示标记和第一物理标记23相对应。其结果，操作者通过参照VR图像上的显示标记的朝向和第一物理标记的朝向，能容易地判断为了得到希望的图像应该向哪个方向移动或旋转超声波探头2。

并且，在步骤S02中，除了图5A及图5B所示的标记以外，还可以形成上述的变形例1至变形例3的某一个标记。例如图6A及图6B所示的变形例1所示，对于在摆动方向的中央取得的断层像数据110，也可以将包围预先设定的关心区域111的框线112作为标记写入。由于摆动方向的中央和在壳体21的摆动方向的中央设置的第一物理标记23的位置相对应，所以被写入断层像数据中的标记的位置和第一物理标记23的位置相对应。

由于在摆动方向的中央取得的断层像数据中写入框线(标记)112，并且在壳体21的摆动方向的中央设有第一物理标记23，所以显示于显示部11的VR图像上的显示数据和第一物理标记23对应。其结果，操作者通过参照VR图像上的显示标记的朝向和第一物理标记23的朝向，能容易地判断为了得到希望的图像应该向哪个方向移动或旋转超声波探头2。

此外，如图7A至图7D所示的变形例2那样，也可以对全部的断层像数据120写入标记。例如图7B所示，标记形成部91对于全部的断层像数据120，写入在关心区域121的中央横切扫描方向(横向)的直线状的标记122。此外，如图7C所示，标记形成部91对于全部的断层像数据120，写入在关心区域121的扫描方向的中央向收发方向(纵向)延伸的直线状的标记123。扫描方向的中央和在扫描方向的中央设置的第二物理标记24的位置相对应。即，由于在扫描方向的中央写入直线状的标记123，并且在壳体21的扫描方向的中央设有第二物理标记24，所以被写入断层像数据中的标记的位置和第二物理标记24的位置相对应。

由于在扫描方向的中央写入直线状的标记123，并在壳体21的扫描方向的中心设有第二物理标记24，所以显示于显示部11的VR图像上的显示标记和第二物理标记24对应。其结果，操作者通过参照VR图像上的显示标记的朝向和第二物理标记24的朝向，能容易地判断为了得到希望的图像应该向哪个方向移动或转移超声波探头2。

此外，如图8A至图8D所示的变形例3那样，也可以对全部的断层像数据130写入标记。例如，如图8B及8D所示，标记形成部91对于全部的断层像数据130，在关心区域131的端部写入标记132或标记133。标记132在关心区域131中被写入收发方向的中央。标记133在关心区域131中被写入扫描方向的中央。扫描方向的中央和在壳体21的扫描方向的中央设置的第二物理标记24的位置相对应。即，由于在扫描方向的中央写入标记133，并且在壳体21的扫描方向的中央设有第二物理标记24，所以被写入断层像数据中的标记的位置和第二物理标记24的位置相对应。

由于在扫描方向的中央写入标记133，在壳体21的扫描方向的中央设有第二物理标记24，所以显示于显示部101的VR图像上的显示标记和第二物理标记24相对应。其结果，操作者通过参照VR图像上的显示标记的朝向和第二物理标记24的朝向，能容易地判断为了得到希望的图像应该向哪个方向移动或旋转超声波探头2。

在此，VR图像和显示标记的显示例示于图10A及图10B。图10A及图10B是表示通过本发明的实施方式涉及的超声波图像取得装置取得的三维图像的画面图。例如图10A所示，在显示部10的画面11a显示胎儿的三维图像。在图10A所示的例子中，胎儿的三维图像朝向正面。在该胎儿的三维图像上重叠显示标记30A及30B进行显示。这些显示标记30A及30B是显示了在步骤S02被写入规定的断层像数据中的标记的显示标记。例如，显示标记30A对应于在断层像数据中被写入摆动方向的中央的标记，显示标记30B对应于在断层像数据中被写入扫描方向的中心的标记。

(步骤S05)

如图10A所示，在VR图像显示于显示部11的状态下，当操作者使用操作部(未图示)发出VR图像的旋转指示时，VR处理部92接受该旋转指示，改变视线方向实施体绘制。由此，能看到改变了观看方向的VR图像。例如图10B所示，能够以胎儿的三维图像朝向左上方的状态显示在画面11a上。

显示在VR图像上的显示标记30A或显示标记30B和设在超声波探头2上的第一物理标记23或第二物理标记24之间的位置关系是明确的。因此，能容易地判断为了得到希望的图像应该向哪个方向移动或旋转超声波探头2。从而，可提高超声波探头2的操作性。

此外，也可以能够切换显示标记的显示/非显示。例如，将设在超声波探头2上的第一物理标记23或第二物理标记24作为切换开关，当第一物理标记23或第二物理标记24被按下时，标记形成部91将标记写入规定的断层像数据中，在VR图像上显示标记。此外，在VR图像上显示了标记的状态下，若第一物理标记23或第二物理标记24被按下，则标记形成部91中止对断层像数据的标记写入，在VR图像上不显示标记。

例如，移动或旋转超声波探头2时，将显示标记显示在VR图像上。操作者通过参照该显示标记和设在超声波探头2上的第一物理标记23或第二物理标记24，能容易地判断移动或旋转超声波探头2的方向。另一方面，在不需要移动或旋转超声波探头2时，不显示显示标记而只显示VR图像，能够详细地观察VR图像。

并且，在上述实施方式及变形例中，超声波探头2使用了一维阵列探头。也可以使用二维阵列探头来代替一维阵列探头。该情况下，在由二维阵列探头取得的三维图像数据中形成标记，通过显示该三维图像，能够实现与上述实施方式及变形例相同的作用及效果。

例如，若使用二维阵列探头取得三维的体数据，标记形成部91在该体数据的规定位置写入用于表示与超声波探头之间的位置关系的标记。然后，VR处理部92对写入有该标记的体数据实施体绘制，从而生成VR图像数据。通过如此地在体数据的规定位置写入标记，并根据该体数据生成三维图像数据，在显示于显示部11的VR图像上，显示与被写入该规定位置的标记相对应的显示标记。通过参照该标记，能容易地把握超声波探头2和三维图像之间的相对的位置关系。

Claims (23)

1.一种超声波图像取得装置，其特征在于，具备：

超声波探头，对被检查体发送超声波，并接收来自上述被检查体的反射波；

图像处理部，根据上述超声波探头接收的反射波生成表示上述被检查体的三维图像数据，使基于上述三维图像数据的三维图像显示在显示部上，将表示上述超声波探头相对于上述三维图像中出现的上述被检查体的相对位置的标记，显示在上述三维图像中的、对应于图像化区域的内部的关心区域的位置上。

2.如权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述图像处理部，在上述三维图像数据附加在对应于图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记的数据，并通过在上述显示部显示基于附加了表示上述标记的数据的三维图像数据的三维图像，来在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上显示上述标记。

3.如权利要求2所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述图像处理部，在上述三维图像数据的上述图像化区域的内部，接受上述被检查体的位置的指定，附加在上述被指定的位置上表示上述标记的数据。

4.如权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述图像处理部将沿上述超声波的收发方向的直线状标记和沿与上述收发方向垂直的方向的直线状标记中的至少一种标记显示在上述三维图像中的、对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上。

5.如权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述图像处理部具备：

断层像数据生成部，根据上述超声波探头接收的反射波，通过生成位置各不相同的上述被检查体的断面的断层像数据，来生成多个断层像数据；

标记形成部，接受希望的位置的指定，在上述希望的位置的断面的断层像数据附加在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记的数据；以及

三维图像数据生成部，根据包含附加了表示上述标记的数据的断层像数据的上述多个断层像数据，生成三维图像数据；

通过在上述显示部显示基于上述三维图像数据生成部所生成的三维图像数据的三维图像，来在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上显示上述标记。

6.如权利要求5所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述超声波探头具备排列成一列的多个超声波振子和容纳上述多个超声波振子的壳体，一边在与上述排列的方向垂直的摆动方向上摆动上述多个超声波振子，一边将上述排列的方向作为超声波的扫描方向向上述被检查体发送超声波，并接收来自上述被检查体的反射波；

上述断层像数据生成部根据上述超声波探头接收的反射波，通过生成对于沿上述摆动方向位置各不相同的上述被检查体的断面的断层像数据，来生成多个断层像数据；

上述标记形成部，接受上述摆动范围内的希望的位置的指定，对上述希望的位置的断面的断层像数据附加在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记的数据。

7.如权利要求6所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

在上述壳体的外表面上设有用于确定上述指定了的位置的第一物理标记。

8.如权利要求7所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述第一物理标记被设在上述壳体的平行于上述摆动方向的外表面上。

9.如权利要求5所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述标记形成部，通过对上述希望的位置的断面的断层像数据中上述图像化区域的内部着色，来在上述断层像数据中附加在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记的数据；

上述三维图像数据生成部根据包含上述已着色的断层像数据的多个断层像数据，生成三维图像数据。

10.如权利要求5所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述标记形成部通过将在上述希望的位置的断面的断层像数据所表示的上述被检查体的关心区域内着色，来在上述断层像数据中附加在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记的数据；

上述三维图像数据生成部根据包含上述已着色的断层像数据的多个断层像数据，生成三维图像数据。

11.如权利要求5所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述标记形成部将包围上述希望的位置的断面的断层像数据所表示的上述被检查体的关心区域的框线，作为表示上述标记的数据附加到上述断层像数据上。

12.如权利要求5所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述标记形成部附加在上述希望的位置的断面的断层像数据所表示的上述被检查体的关心区域的边界的一部分上表示上述标记的数据。

13.如权利要求6所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述标记形成部接受上述摆动范围的中央位置的指定，在上述中央的断面的断层像数据附加在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记的数据。

14.如权利要求13所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

在上述壳体的平行于上述摆动方向的外表面上，在上述摆动方向的中央形成有用于确定上述被指定的位置的第一物理标记。

15.如权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述图像处理部具备：

断层像数据生成部，根据上述超声波探头接收的反射波，通过生成位置各不相同的上述被检查体的断面的断层像数据，来生成多个断层像数据；

标记形成部，对于上述多个断层像数据的每一个，附加在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记的数据；以及

三维图像数据生成部，根据附加了表示上述标记的数据的多个断层像数据，生成三维图像数据；

通过在上述显示部显示基于上述三维图像数据生成部所生成的三维图像数据的三维图像，来在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上显示上述标记。

16.如权利要求15所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述超声波探头具备排列成一列的多个超声波振子和容纳上述多个超声波振子的壳体，一边在与上述排列的方向垂直的摆动方向上摆动上述多个超声波振子，一边将上述排列的方向作为超声波的扫描方向对上述被检查体发送超声波，并接收来自上述被检查体的反射波；

上述断层像数据生成部根据上述超声波探头接收的反射波，通过生成沿上述摆动方向位置各不相同的上述被检查体的断面的断层像数据，来生成上述多个断层像数据；

上述标记形成部，对沿上述摆动方向的多个断层像数据的每一个，附加在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记的数据。

17.如权利要求16所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述标记形成部将沿上述摆动方向的多个断层像数据作为对象，附加在各断层像数据所表示的上述被检查体的位置上表示沿上述超声波的收发方向的直线状标记的数据和表示沿上述扫描方向的直线状标记的数据中的至少一种表示标记的数据。

18.如权利要求17所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

在上述壳体的外表面上形成有用于确定附加了上述标记的位置的第二物理标记。

19.如权利要求18所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述第二物理标记形成在上述壳体的平行于上述扫描方向的外表面上。

20.如权利要求15所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

上述标记形成部将上述多个断层像数据作为对象，附加在各断层像数据所表示的上述被检查体的关心区域的边界的一部分上表示上述标记的数据。

21.一种超声波图像显示方法，其特征在于，包括：

扫描步骤，利用超声波探头对被检查体发送超声波，并接收来自上述被检查体的反射波；以及

显示处理步骤，根据上述超声波探头接收的反射波生成三维图像数据，显示基于上述三维图像数据的三维图像，并将表示上述超声波探头相对于上述三维图像中出现的上述被检查体的相对位置的标记，显示在上述三维图像的、对应于图像化区域的内部的关心区域的位置上。

22.如权利要求21所述的超声波图像显示方法，其特征在于，

上述显示处理步骤包括：

断层像数据生成步骤，根据上述超声波探头接收的反射波，通过生成位置各不相同的上述被检查体的断面的断层像数据，来生成多个断层像数据；

标记形成步骤，接受希望的位置的指定，对上述希望的位置的断面的断层像数据，附加在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记的数据；

三维图像数据生成步骤，根据包含附加了表示上述标记的数据的断层像数据的上述多个断层像数据，生成三维图像数据；以及

显示步骤，通过显示基于上述三维图像数据的三维图像，来在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记。

23.如权利要求21所述的超声波图像显示方法，其特征在于，

上述显示处理步骤包括：

断层像数据生成步骤，根据上述超声波探头接收的反射波，通过生成位置各不相同的上述被检查体的断面的断层像数据，来生成多个断层像数据；

标记形成步骤，对上述多个断层像数据的每一个，附加在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记的数据；

三维图像数据生成步骤，根据被附加了表示上述标记的数据的多个断层像数据，生成三维图像数据；以及

显示步骤，通过显示基于上述三维图像数据的三维图像，来在对应于上述图像化区域的内部的关心区域的位置上表示上述标记。

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