CN101229067B - 超声波图像取得装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超声波图像取得装置和超声波图像的取得方法，其中显示控制部将3维B模式图像和3维彩色多普勒图像重叠地显示在显示部上。标记生成部生成相互正交的3个面状的标记，显示控制部在3维B模式图像等上重叠3个面状的标记，显示在显示部上。图像生成部生成由3个面状的标记划分出的区域中存在于视点一侧的区域之外的区域的3维彩色多普勒图像数据。另外，图像生成部关于视点一侧的区域生成3维彩色多普勒图像数据。在存在于视点一侧的区域中在显示部上只显示3维彩色多普勒图像。将3个面状的标记的交点设定为样品标记，然后取得该交点的多普勒数据。

Description

超声波图像取得装置

技术领域

该发明涉及一种将超声波发送到被检测体，根据多普勒效应(Doppler effect)取得被检测体内流体的运动状态的超声波图像取得装置以及超声波图像的取得方法。

背景技术

为了测量血流的速度，使用可进行多普勒扫描(Doppler scan)的超声波图像取得装置。多普勒扫描是一种根据超声波多普勒法的原理取得被检测体内的血流信息的技术。在超声波诊断装置中，执行脉冲多普勒法(Pulse Wave：PW多普勒法)、或者连续波多普勒法(Continuous Wave：CW多普勒法)，并实施观测血流信息的时间变化的方法。为了测量血流速度，一般执行脉冲多普勒法(Pulse Wave：PW多普勒法)。

执行脉冲多普勒法时，必须在2维图像的B模式(B-mode)断层像上、彩色多普勒图像(colored Doppler imaging)上设定表示用于取得血流信息的位置的样品标记(sample marker)。

例如，通过使用在扫描方向一列地配置了超声波振子的一维阵列探头而进行B模式扫描(B-mode scan)，取得B模式断层像数据，在显示装置中显示作为2维图像的B模式断层像。另外，也有和B模式断层像一起显示彩色多普勒图像的情况。并且，进行多普勒扫描时，将可移动的样品标记显示在B模式断层像上，操作者根据其样品标记来指定取得血流信息的位置。根据样品标记而指定所希望的位置，当执行多普勒扫描时，得到其被指定的部分的多普勒信息(血流信息)。表示该血流信息的多普勒数据(Doppler data)的横轴表示时间，竖轴表示速度(频率)。该多普勒数据通常和B模式断层像一起被显示在显示装置上。另外，样品标记具有规定的宽度，操作者可以改变其宽度。在脉冲多普勒法中，可取得具有该宽度的观测点内的血流信息。

另一方面，通过使用2维地配置有超声波振子的2维阵列探头(2D array probe)，可以空间地扫描被检测体内并取得3维的生物信息。下面，有时将3维扫描称为“容积扫描”(volume scan)。通过进行该容积扫描，可以立体地显示3维空间内的诊断部位。在进行容积扫描时，为了取得血流信息，需要在显示装置上显示3维图像，并且显示样品标记，根据其样品标记指定想取得血流信息的位置(例如特开2006-180998号公报，特开2000-135217号公报)。

在现有技术中，在3维空间上设定样品标记时，在相互正交的3个断面上分别生成平行的2维图像并显示在显示装置上。即，生成相互正交的3个2维图像并显示在显示装置上。并且，操作者对于3个2维图像按顺序地移动视线，通过在3个2维图像上分别设定样品标记，在3维空间上设定了样品标记。

但是，由于通过使用2维阵列探头可以取得3维图像，比起使用1维阵列探头来说，在所取得的信息中增加空间的进深信息。其结果，为了取得多普勒信息(血流信息)，必须在显示装置的画面上指定3维空间上的1点。当将3个2维图像显示在显示装置上时，要在各个2维图像上设定样品标记。因此，对操作者来说，比起使用了1维阵列探头时，其操作变得十分复杂，难以将样品标记设定在所希望的位置。其结果，会产生诊断时间变长，检查效率下降的问题。

因此，希望有下述超声波图像取得装置，即，操作者分别注视3个断面的2维图像，不需要在各自的2维图像上设定样品标记，而只注视3维图像从而可以简单地设定样品标记。

发明内容

该发明的目的为提供一种在3维图像上可以简便地指定取得血流信息的位置的超声波图像取得装置以及超声波图像的取得方法。

该发明的第1方式为：一种超声波图像取得装置，其特征在于具有：扫描部，用超声波扫描被检测体内；图像生成部，根据由所述扫描部的扫描所取得的数据，生成表示所述被检测体内的形态的3维B模式图像数据和表示血流的3维彩色多普勒图像数据；标记生成部，生成可移动、并相互相交的第1面状的标记、第2面状的标记以及第3面状的标记；显示控制部，在根据所述3维B模式图像数据的3维B模式图像和根据所述3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像上，将所述第1面状的标记、所述第2面状的标记以及所述第3面状的标记进行重叠并显示在显示部上，其中，所述显示控制部在由所述第1面状的标记、所述第2面状的标记以及所述第3面状的标记所划分的区域中在预先设定的视点侧的注视区域上，只将所述3维彩色多普勒图像显示在所述显示部上；所述扫描部从所述标记生成部接受所述第1面状的标记、所述第2面状的标记以及所述第3面状的标记的交点的坐标信息后，相对于与该交点对应的部位执行多普勒扫描；所述图像生成部根据由所述多普勒扫描所取得的数据，生成表示所述交点的血流信息的多普勒数据。

根据该第1方式，由于在由3个面状的标记所划分的区域，即存在于视点侧的注视区域中只显示3维彩色多普勒图像，因此如果使该区域包含有想取得血流信息的部位的话，可以容易观察地显示其部位的血流状态。这样，由于想取得血流信息的部位变得容易观察，因此可以简单地指定取得血流信息的位置。进一步，通过将3个面状的标记的交点作为取得多普勒信息的位置(样品标记的设定位置)，可以简单地指定想取得血流信息的位置。

附图说明

图1是表示该发明实施方式的超声波图像取得装置的方框图。

图2是表示3维B模式图像的显示例的图。

图3是表示具有面状形状的标记的显示例的图。

图4是表示3维彩色多普勒图像的显示例的图。

图5是表示3维图像的旋转的1个例子的图。

图6是表示用户接口的1个例子的俯视图。

图7A是说明求用于血流信息的角度修正的角度的操作和处理的图。

图7B是说明求用于血流信息的角度修正的角度的操作和处理的图。

图8是说明该发明的实施方式的超声波图像取得装置进行的一系列动作的流程图。

具体实施方式

参照图1说明该发明的实施方式的超声波图像取得装置。图1是表示该发明的实施方式的超声波图像取得装置的方框图。

该实施方式的超声波图像取得装置是一种可对应下述模式而动作的装置，即，显示B模式断层像的B模式、将超声波波束(beam)方向的反射源的时间上的位置变化作为运动曲线而显示的M模式、显示血流信息的多普勒模式(脉冲多普勒(PW)或者连续波多普勒(CW))、或者显示血流信息的CFM(Color Flow Mapping)模式等。

在该实施方式中，说明作为诊断部位的1个例子而拍摄心脏的情况。具体地说，是说明观察心脏的瓣膜(valve)的血液逆流的情况。

超声波探头1中使用了2维地配置有多个超声波振子(ultrasonictransducer)的2维阵列探头。该超声波探头1可以执行容积扫描而取得3维的生物信息。另外，超声波探头1也可以通过使得在扫描方向配置成1列的多个超声波振子沿与扫描方向正交的方向(摇动方向)进行摇动，从而能进行3维空间的扫描的1维阵列探头。

发送部2将电信号提供给超声波探头1而产生超声波。发送部2具有未图示的时钟(clock)发生电路、发送延迟电路以及脉冲发生器(pulsar)电路。时钟发生电路产生决定超声波信号的发送定时(timing)和发送频率的时钟信号。发送延迟电路在超声波发送时进行延迟并实施发送聚焦。脉冲发生器电路内含对应了各个超声波振子的个别信道(channel)个数大小的脉冲发生器，以被延迟了的发送定时产生驱动脉冲，并提供给超声波探头1的各个超声波振子。

接收部3接收来自超声波探头1的信号。接收部3具有未图示的前置放大器(preamplifier)电路、A/D变换电路以及接收延迟·加法电路。前置放大器电路将从超声波探头1的各超声波振子所输出的回波(echo)信号按照每个接收信道进行放大。A/D变换电路将被放大了的回波信号进行A/D变换。接收延迟·加法电路将决定接收指向性而需要的延迟时间提供给A/D变换后的回波信号，并进行相加。通过其相加而对来自和接收指向性方向对应的方向的反射成分进行强调。

另外，超声波探头1、发送部2以及接收部3构成该发明的“扫描部”的1个例子。

信号处理部4具有B模式处理部41、CFM处理部42以及多普勒模式处理部43。从接收部3输出的数据在任意处理部进行规定的处理。

B模式处理部41进行回波的振幅信息的显像，从回波信号生成B模式超声波光栅数据(raster data)。具体地说，B模式处理部41对从接收部3所发送的信号进行带通滤波器(Band Pass Filter)处理，之后，检波输出信号的包络线，并对进行了检波的数据实施对数变换的压缩处理。

CFM处理部42进行运动中的血流信息的显像，并生成彩色超声波光栅数据。血流信息有速度、分散、功率(power)等信息，血流信息是作为2值化信息而得到的。具体地说，CFM处理部42由相位检波电路、MTI滤波器、自相关器以及流速·分散运算器而构成。该CFM处理部42进行用于分离组织信号和血流信号的高通滤波器处理(MTI滤波器处理)，通过自相关处理对多点求得血流的移动速度、分散、功率等血流信息。此外，也有进行用于降低及削减组织信号的非线性处理的情况。

多普勒模式处理部43由脉冲多普勒法(PW多普勒法)或连续波多普勒法(CW多普勒法)生成血流信息。例如，根据脉冲多普勒法，因为使用了脉冲波，所以可以检测出某个特定深度的多普勒偏移频率(Doppler shift frequency)成分。这样，根据脉冲多普勒法可以测量特定部位的速度和检测血流的速度。多普勒模式处理部43通过对于从接收部3发送的信号将具有规定大小的样品标记(血流观测点)内的接收信号进行相位检波，取出多普勒偏移频率成分，进一步通过进行FFT(Fast Fourier Transform)处理，生成表示样品标记(血流观测点)内的血流速度的多普勒频率分布。

图像生成部5具有3维图像生成部51和多普勒波形生成部52。3维图像生成部51将以扫描线信号列所表示的信号处理后的数据变换为基于空间坐标的坐标系的数据(扫描变换(scan conversion)处理)。3维图像生成部51通过对从B模式处理部41输出的信号处理后的数据实施扫描变换处理，生成表示被检测体的组织形状的B模式图像数据。另外，3维图像生成部51通过对从CFM处理部42输出的信号处理后的数据实施扫描变换处理，生成彩色多普勒图像数据(彩色流映像数据)。

例如，执行容积扫描而取得容积数据时，3维图像生成部51根据在其容积数据实施容积描绘(volume rendering)，生成3维B模式图像数据(以下称为“3维B模式图像数据”)、和3维彩色多普勒图像数据(以下称为“3维彩色多普勒图像数据”)。另外，3维图像生成部51也可以通过对容积数据实施MPR处理(Multi PlannarReconstruction)，生成任意断面的图像数据(MPR图像数据)。3维B模式图像数据、3维彩色多普勒图像数据以及MPR图像数据等的超声波图像数据被输出到显示控制部6。

多普勒波形生成部52根据从多普勒模式处理部43所输出的信号处理后的数据，生成血流速度信息等的多普勒数据。

显示控制部6从3维图像生成部51接受3维B模式图像数据、3维彩色多普勒图像数据或者MPR图像数据等的超声波图像数据，并将根据3维B模式图像数据的3维B模式图像、根据3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像或者根据MPR图像数据的MPR图像显示在显示部7。例如，当显示控制部6接收3维B模式图像数据和3维彩色多普勒图像数据后，在3维B模式图像重叠3维彩色多普勒图像并显示在显示部7上。另外，显示控制部6从多普勒波形生成部52接受血流信息等的多普勒数据后，将其多普勒数据与3维B模式图像和3维彩色多普勒图像等一起显示在显示部7。由此，横轴表示时间，纵轴表示速度(频率)的多普勒数据被显示在显示部7上。

图2表示3维B模式图像的显示例。例如如图2所示，显示控制部6将3维B模式图像20显示在显示部7，进一步，将格子状的辅助刻度21与该3维B模式图像20重叠显示在显示部7上。该辅助刻度21被设定为覆盖3维B模式图像20的整体。

标记生成部9生成具有面状形状的标记。该实施方式中，标记生成部9生成互相交差的3个面状的标记。例如，标记生成部9生成互相正交的3个面状的标记。显示控制部6将这些面状的标记重叠在3维B模式图像和3维彩色多普勒图像上并显示在显示部7上。

图3表示具有面状形状的标记的显示例。在该实施方式中，X轴(第1轴)、Y轴(第2轴)以及Z轴(第3轴)构成正交坐标系，各轴互相正交。面状标记的坐标系和3维B模式图像以及3维彩色多普勒图像的坐标系一致，任意一个的坐标系都是由图3所示的X轴、Y轴、Z轴所构成的。例如如图3所示，标记生成部9生成与X轴正交的面状标记22X、与Y轴正交的面状标记22Y以及与Z轴正交的面状标记22Z。显示控制部6将这些3个面状标记22X、22Y、22Z与3维B模式图像和3维彩色多普勒图像重叠并显示在显示部7。

面状标记22X可沿X轴移动，面状标记22Y可沿Y轴移动，面状标记22Z可沿Z轴移动。并且，操作者利用操作部8提供面状标记22X、22Y、22Z的移动指示后，标记生成部9生成根据其移动指示而改变了显示位置的新的面状标记22X、22Y、22Z。显示控制部6将这些新的面状标记22X、22Y、22Z与3维B模式图像、3维彩色多普勒图像重叠并显示在显示部7上。另外，标记生成部9可以按照辅助刻度10的最小刻度的间隔来限制面状标记22X、22Y、22Z的移动。

另外，标记生成部9作为初始设定，可以在将3维B模式图像分割为8等分的位置生成面状的标记22X、22Y、22Z。例如，标记生成部9在将格子状的辅助刻度21的整体进行8等分的位置生成面状的标记22X、22Y、22Z。这样，显示控制部6作为初始设定的位置，在将辅助刻度21进行8等分的位置将面状的标记22X、22Y、22Z显示在显示部7。

3维图像生成部51从标记生成部9接收面状标记 22X、22Y、22Z的坐标信息，在用这些面状标记22X、22Y、22Z所划分的区域中，生成位于预先设定的视点侧的区域24以外的区域的3维B模式图像数据。该区域24相当于该发明的“注视区域”的1个例子。进一步详细地说明的话，3维图像生成部51生成在用这些面状标记22X、22Y、22Z所划分的区域中、位于离预先设定的视点侧最近的区域24以外的区域的3维B模式图像数据。

上述视点相当于在容积描绘中由操作者指定的视点。因此，3维图像生成部51生成在由面状标记22X、22Y、22Z所包围的区域中、在容积描绘中被指定的视点侧的区域24以外的区域的3维B模式图像数据。这时，3维图像生成部51在区域24生成3维彩色多普勒图像数据。并且，显示控制部6将根据区域24以外的区域的3维B模式图像数据而形成的3维B模式图像和根据区域24中的3维彩色多普勒图像数据而形成的3维彩色多普勒图像进行重叠，并显示在显示部7上。

图4表示3维彩色多普勒图像的显示例。由3维图像生成部51生成区域24的3维彩色多普勒图像数据后，例如如图4所示，显示控制部6将区域24的3维彩色多普勒图像23显示在显示部7。这时，3维图像生成部51生成区域24以外的区域的3维B模式图像数据，显示控制部6将区域24以外的区域的3维B模式图像和区域24的3维彩色多普勒图像重叠并显示在显示部7上。就是说，显示控制部6将区域24以外的区域的3维B模式图像和区域24的3维彩色多普勒图像一起显示在显示部7。

例如，观察心脏的瓣膜的血液逆流时，操作者边观察被显示在显示部7上的图像边利用操作部8提供面状标记22X、22Y、22Z的移动指示，使得产生其逆流的部位被包含在区域24中。这样，产生逆流的部位作为3维彩色多普勒图像23被显示在显示部7。

另外，3维图像生成部51也可以生成包含区域24在内的所有区域的3维彩色多普勒图像数据。这时，显示控制部6将所有区域的3维彩色多普勒图像和区域24以外的区域的3维B模式图像进行重叠并显示在显示部7。

另外，发送部2从标记生成部9接收区域24的坐标信息，只对其区域24执行在彩色模式下的扫描。并且，通过CFM处理部42和3维图像生成部51生成区域24的3维彩色多普勒图像数据。显示控制部6将区域24的3维彩色多普勒图像和区域24以外的区域的3维B模式图像进行重叠并显示在显示部7上。

另外，发送部2也可以对包含区域24的所有区域执行在彩色模式下的扫描。这时，3维图像生成部51从由其扫描而取得的数据中抽出区域24的3维彩色多普勒图像数据。显示控制部6将根据被抽出的3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像显示在显示部7上。

例如，在观察心脏的瓣膜的血液逆流时，预先决定其逆流的速度和发生逆流的时间相位。3维图像生成部51根据其速度和时间相位，从扫描所得到的数据中抽出表示血流的逆流的3维彩色多普勒图像数据。并且，显示控制部6将区域24的3维彩色多普勒图像和区域24以外的区域的3维B模式图像重叠后显示在显示部7上。

进一步，3维图像生成部51即使是在区域24以外的区域，也可以不生成3维B模式图像数据而生成沿着包围区域24的面的B模式断层像数据。显示控制部6令根据其B模式断层像数据的B模式断层像显示在显示部7上。

另外，3维图像生成部51通过根据来自操作部8的旋转指示改变视线方向而进行描绘，从而生成改变了视线方向的3维B模式图像数据和3维彩色多普勒图像数据。显示控制部6令改变了视线方向的3维B模式图像和3维彩色多普勒图像显示在显示部7上。

图5表示3维图像的旋转的1个例子。例如如图5所示，通过将面状的标记22X、22Y、22Z的交点作为3维图像的旋转中心，操作者可以容易地把握旋转的情况。

面状的标记22X、22Y、22Z的交点被未图示的控制部设定在样品标记的位置。当操作者利用操作部8提供多普勒扫描执行的指示后，发送部2根据来自控制部的指示，从标记生成部9接收面状的标记22X、22Y、22Z的交点的坐标信息，并对于对应其交点坐标的部位执行由脉冲多普勒法进行的多普勒扫描。然后，多普勒模式处理部43根据由该多普勒扫描而取得的接收信号，生成表示对应其交点的部位的血流信息的多普勒频率分布。多普勒波形生成部52根据其多普勒频率分布，生成表示血流速度的时间变化的多普勒数据。显示控制部6从多普勒波形生成部52接收到多普勒数据后，将其多普勒数据显示在显示部7上。这时，显示控制部6也可以令多普勒数据与3维B模式图像和3维彩色多普勒图像一起显示在显示部7上。

例如，当观察瓣膜的血流逆流时，为了使得产生该逆流的部位被包含在区域24中，操作者边观察显示在显示部7上的图像，边利用操作部8使面状的标记22X、22Y、22Z移动。通过使产生逆流的部位包含在区域24上，产生逆流的部位作为3维彩色多普勒图像23而被显示在显示部7上。这样，操作者就可以详细地观察产生逆流的部位。

进一步，当产生血液逆流时，通常在逆流的喷出口设定样品标记，取得该喷出口的多普勒数据。为此，操作者边观察表示血液逆流的3维彩色多普勒图像23，边利用操作部8使得面状标记22X、22Y、22Z的交点与该喷出口的位置相一致。由此，在喷出口的位置设定样品标记，取得该喷出口的多普勒数据。

如上所述，根据该实施方式，在被面状的标记22X、22Y、22Z所包围的区域中、存在于视线一侧的区域24中，不显示3维B模式图像，而只显示3维彩色多普勒图像23。通过这样，为了在其区域24包含有想取得血流信息的部位，通过使面状标记22X、22Y、22Z进行移动，可以容易观察该部位的血流状态地进行显示。

然后，通过将面状标记22X、22Y、22Z的交点作为样品标记的设定位置，操作者提供面状标记22X、22Y、22Z的移动指示，由于可以根据其交点来指定想取得血流信息的位置，因此可以简便地指定想取得血流信息的位置。

操作部8由键盘(keyboard)、鼠标(mouse)、轨迹球(trackball)或者TCS(Touch Command Screen)等构成。操作者通过使用操作部8，可以设定相对于容积数据的投影光线的投影方向(视线方向)和关心区域(Region Of Interest)(ROI)。

另外，操作部8具有用户接口，用于使得面状标记22X只沿着X轴移动，使得面状标记22Y只沿着Y轴移动，使得面状标记22Z只沿着Z轴移动。该用户接口的大概构成表示在图6中。图6是表示用户接口的1个例子的俯视图。

用户接口91具有指握钮(つまみ)91X、91Y、91Z。指握钮91X、91Y、91Z分别以120度的间隔而进行配置，可将中心部91a作为中心向放射方向进行直线状地移动。指握钮91X是用于使面状标记22X沿X轴移动的接口。指握钮91Y是用于使面状标记22Y沿Y轴移动的接口。就是说，指握钮91Z是用于使面状22Z沿Z轴移动的接口。

例如，操作者使得指握钮91X直线状地进行移动后，标记生成部9根据其指握钮91X的移动量，在对应其移动量的显示位置上生成新的面状标记22X。显示控制部6使其新的面状标记22X显示在显示部7上。这样，标记22X、22Y、22Z可以通过可按直线状移动的指握钮91X、91Y、91Z而进行移动。指握钮91X、91Y、91Z只可以按直线状地移动，和轨迹球相比，移动的自由度少，因此可以使得面状的标记22X、22Y、22Z简单地移动到希望的位置。

另外，多普勒检查时，需要根据由超声波的接收发送方向和血流方向所成的角度，修正血流信息。当显示2维的断层像，在其断层像上设定样品标记并取得血流信息时，操作者通过操作用于角度修正的角度标记而使血流方向和角度标记平行，求得由血流方向和超声波的接收发送方向所成的角度，并根据该角度来修正血流信息。这样，将2维的断层像作为对象来设定角度标记时，由于断层像为平面形状，因此角度标记的设定操作容易。但是，在3维的彩色多普勒图像上，由于向图像里有进深，所以难以进行角度标记的设定。

因此，在该实施方式中，设置修正角度计算部10，求得由显示在3维彩色多普勒图像上的血流指向和超声波的接收发送方向所成的角度。修正角度计算部10求得表示在3维彩色多普勒图像上的血流指向和超声波的接收发送方向之间的角度α。该角度α用于血流信息的角度修正。参照图7A和图7B来说明关于用于求得角度α的操作和处理。图7A和图7B是用来说明求得用于血流信息的角度修正的角度的操作和处理的图。

在图7A及图7B中，点A表示超声波的发送源(超声波振子)。如图7A所示，当3维彩色多普勒图像23上所表示的血流相对于Z轴而被倾斜地显示时，操作者利用操作部8，如图7B所示那样提供旋转指示，使得3维彩色多普勒图像23上所显示的血流指向和Z轴一致。由于X轴、Y轴、Z轴被显示在显示部7上，所以操作者可以边观察显示在显示部7上的Z轴和3维彩色多普勒图像23，边使得显示在3维彩色多普勒图像23上的血流指向和Z轴相一致。这样，可以简便地使显示在3维彩色多普勒图像23上的血流指向与Z轴相一致。

3维图像生成部51从操作部8接受该旋转指示后，根据该旋转指示改变视线方向而进行描绘，从而生成血流指向和Z轴一致的新的3维彩色多普勒图像数据。显示控制部6将基于其新的3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像显示在显示部7上。这样，如图7B所示，显示在3维彩色图像23上的血流指向和Z轴的指向成为一致。

另外，相对于3维彩色多普勒图像23的超声波的接收发送方向25被固定，根据该旋转操作，相对于Z轴的超声波的接收发送方向25的指向变化了该旋转大小。修正角度计算部10从操作部9接收通过操作者的旋转指示而被提供的旋转角度的信息后，根据旋转前的超声波的接收发送方向25和Z轴之间的角度和该旋转角度，求得旋转后的超声波的接收发送方向25和Z轴之间的角度。由于Z轴和3维彩色多普勒图像23上所显示的血流指向一致，因此旋转后的Z轴和超声波的接收发送方向25之间的角度，与显示在3维彩色多普勒图像23上的血流指向和超声波的发送接收方向25之间的角度α相等。通过该操作和处理，求得由显示在3维彩色多普勒图像23上的血流指向和超声波的接收发送方向25所成的角度α。即，由于旋转后的Z轴和超声波的接收发送方向25之间的角度和角度α相等，因此，多普勒波形生成部52可以根据旋转后的Z轴和超声波的接收发送方向25之间的角度来修正血流速度。

多普勒波形生成部52利用3维彩色多普勒图像23和超声波的接收发送方向25之间的角度α来修正血流速度，生成进行了角度修正了的多普勒数据。

如上所述，根据该实施方式的话，不象以前那样操作角度标记而使得3维彩色多普勒图像23上所显示的血流指向和Z轴一致，从而可以简便地求得由3维彩色多普勒图像23所显示的血流指向和超声波接收发送方向25所成的角度α。由此，可以简便地修正血流速度。

另外，以Z轴被显示在显示部7上的状态，通过使得3维彩色多普勒图像23所显示的血流指向和Z轴一致，从而可以达到视觉上容易理解，对操作者来说容易设定的效果。另外，在该实施方式，将Z轴作为标准轴，使得3维彩色多普勒图像所显示的血流指向和Z轴一致，从而求得由3维彩色多普勒图像所显示的血流指向和超声波接收发送方向所成的角度α。也可以代替Z轴将X轴或Y轴作为标准轴，求得角度α。

另外，血流方向和超声波接收发送方向之间的角度α变得越大，血流的流速值的误差就越大。于是，角度α的大小大于等于预先设定的规定角度时，可以发出警报等的警告。例如，修正角度计算部10将预先设定的规定角度和角度α进行比较，当角度α大于等于规定角度时，向显示控制部6输出警告显示的指示。显示控制部6根据其指示，将警告显示在显示部7上。另外，可以根据警告的指示设置产生警告音的扬声器(speaker)等。该规定角度例如为60度或70度。因此，作为规定角度在修正角度计算部10中预先设定60度或70度，当角度α大于等于60度或大于等于70度时，显示警告，并产生警告音。根据该警告，操作者可以认识到当前取得的血流信息的误差较大。

另外，在超声波诊断装置上设有控制部(未图示)。控制部与超声波诊断装置的各部分连接，并进行各部分的控制。在该实施方式中，控制部将具有面状形状的标记22X、22Y、22Z的交点作为取得多普勒信息的位置(样品标记)而进行设定。并且，当操作者利用操作部8提供多普勒扫描的执行指示后，控制部根据其执行指示，使发送部2执行相对于其位置的多普勒扫描。

另外，由3维图像生成部51、多普勒波形生成部52、显示控制部6、标记生成部9以及修正角度计算部10进行的处理既可以用硬件(hardware)来实现，也可以用软件(software)来实现。

例如，由CPU和ROM、RAM、HDD等的存储装置来构成3维图像生成部51、多普勒波形生成部52、显示控制部6、标记生成部9以及修正角度计算部10。存储装置存储有用于实现3维图像生成部51的功能的3维图像生成程序(program)、用于实现多普勒波形生成部52的功能的多普勒波形生成程序、用于实现标记生成部9的功能的标记生成程序、用于实现显示控制部6的功能的显示控制程序以及用于实现修正角度计算部10的功能的修正角度计算程序。

并且，CPU通过执行被存储在存储装置中的3维图像生成程序而实现3维图像生成部51的功能，通过执行多普勒波形生成程序而实现多普勒波形生成部52的功能，通过执行标记生成程序而实现标记生成部9的功能，通过执行显示控制程序而实现显示控制部6的功能，通过执行修正角度计算程序而实现修正角度计算部10的功能。

(动作)

接着，参照图8说明该发明的实施方式的超声波图像取得装置的动作。图8是用于说明该发明的实施方式的超声波图像取得装置所进行的一系列动作的流程图。在该实施方式中，说明观察心脏瓣膜的血液逆流的情况。

(步骤(step)S01)

首先，利用超声波探头1取得被检测体内的断层像，确认诊断部位的位置。之后，操作者利用操作部8提供3维B模式图像的取得指示。该指示被提供后，由超声波探头1、发送部2以及接收部3用超声波来对作为诊断部位的心脏进行扫描。然后，通过B模式处理部41和3维图像生成部51来生成3维B模式图像数据。显示控制部6将根据3维B模式图像数据的3维B模式图像显示在显示部7上。进一步，当操作者利用操作部8提供3维彩色多普勒图像的取得指示，则通过超声波探头1、发送部2以及接收部3用超声波对心脏进行扫描，根据CFM处理部42和3维图像生成部51来生成3维彩色多普勒图像数据。然后，显示控制部6将3维B模式图像和根据3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像进行重叠后显示在显示部7上。

(步骤S02)

然后，当操作者利用操作部8提供多普勒扫描的开始指示，则标记生成部9生成面状的标记22X、22Y、22Z，显示控制部6如图3所示，将面状的标记22X、22Y、22Z与3维B模式图像和3维彩色多普勒图像重叠后显示在显示部7上。这时，面状的标记22X、22Y、22Z被显示在初始设定的位置上。

(步骤S03)

当3维图像生成部51从标记生成部9接收面状的标记22X、22Y、22Z的坐标信息，则在以这些面状的标记22X、22Y、22Z所划分的区域中，生成离预先设定的视点最近的区域24以外的区域的3维B模式图像数据。另外，3维图像生成部51在区域24生成3维彩色多普勒图像数据。然后，显示控制部6将根据区域24以外的区域的3维B模式图像数据的3维B模式图像和根据区域24的3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像进行重叠后显示在显示部7上。例如，如图4所示，显示控制部6将区域24的3维彩色多普勒图像23显示在显示部7上。

(步骤S04)

操作者边观察被显示在显示部7的3维彩色多普勒图像23和面状的标记22X、22Y、22Z，边利用操作部8提供面状的标记22X、22Y、22Z的移动指示，使得想观察的部位被包含在区域24中。标记生成部9生成根据其移动指示而移动的新面状的标记22X、22Y、22Z。显示控制部6将其新的面状的标记22X、22Y、22Z显示在显示部7上。例如，在观察心脏瓣膜的血液逆流时，为了使产生其逆流的部位被包含在区域24，操作者利用操作部8提供面状的标记22X、22Y、22Z的移动指示。这样，产生逆流的部位作为3维彩色多普勒图像23而被显示在显示部7上。例如，操作者利用图6所示的用户接口91提供面状标记22X、22Y、22Z的移动指示。

(步骤S05)

然后，3维图像生成部51从标记生成部9接受新的面状的标记22X、22Y、22Z的坐标信息，生成新的区域24以外的区域所包含的3维B模式图像数据和新的24区域所包含的3维彩色多普勒图像数据。显示控制部6将根据新的3维B模式图像数据的3维B模式图像和根据新的3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像进行重叠后显示在显示部7上。

例如，当产生血液的逆流时，通常在逆流的喷出口位置设定样品标记，取得该喷出口的多普勒数据。在该实施方式中，由于面状的标记22X、22Y、22Z的交点被设定为样品标记，因此操作者提供面状的标记22X、22Y、22Z的移动指示，使得其交点与逆流的喷出口一致。这样，通过以使产生逆流的部位被包含在区域24的方式，使得面状的标记22X、22Y、22Z进行移动，进一步，使得面状的标记22X、22Y、22Z的交点移动到瓣膜的喷出口附近，从而在区域24的3维彩色多普勒图像23上显示来自瓣膜的喷出口附近的图像。然后，如果血液逆流的部位在3维彩色多普勒图像23中变得容易辨认的话，则3维图像的位置设定结束。

如上所述，由于可以边在3维B模式图像上观察整体像，在区域24的3维彩色多普勒图像23观察产生逆流的部位，边以面状的标记22X、22Y、22Z的交点设定样品标记，因此可以提高检查的效率。

(步骤S06)

如上所述，利用面状的标记22X、22Y、22Z的交点来设定样品标记的位置后，其交点的坐标信息从标记生成部9被输出到发送部2。发送部2对于对应其交点的坐标的部位执行多普勒扫描。然后，根据多普勒模式处理部43和多普勒波形生成部52来生成表示血流速度的多普勒数据。然后，显示控制部6将多普勒数据显示在显示部7上。

(步骤S07)

另外，为了进行血流信息的角度修正，操作者利用操作部8提供3维彩色多普勒图像23的旋转指示。当3维图像生成部51接收其旋转指示，则生成改变了视线方向的新的3维彩色多普勒图像数据，显示控制部6将根据其新的3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像显示在显示部7上。例如如图7A所示，当显示在3维彩色多普勒图像23上的血流相对于Z轴而被倾斜地显示时，操作者利用操作部8，如图7B所示那样提供旋转指示，使得3维彩色多普勒图像23上所显示的血流指向与Z轴一致。

(步骤S08)

当修正角度计算部10接收到由操作者的旋转指示所提供的旋转角度的信息，则根据旋转前的超声波的接收发送方向25与Z轴之间的角度、和其旋转角度，求得旋转后的超声波的接收发送方向25与Z轴之间的角度。由于Z轴和3维彩色多普勒图像23上所显示得血流指向一致，所以Z轴和超声波的接收发送方向25之间的角度变得与角度α相等，该角度α是由显示在3维彩色多普勒图像23上的血流指向和超声波的接收发送方向25所成的角度。

(步骤S09)

多普勒波形生成部52从修正角度计算部10接收了由显示在3维彩色多普勒图像23上的血流和超声波的接收发送方向25所成的角度α，则利用其角度α修正血流信息(血流的速度值)，生成进行了角度修正的多普勒数据。显示控制部6将进行了其角度修正的多普勒数据显示在显示部7上。

另外，当角度α大于等于规定角度(60度或70度)时，修正角度计算部10将警告的指示输出到显示控制部6，显示控制部6可以将血流方向的角度大于等于规定角度的情况显示在显示部7上。另外，当角度α大于等于规定角度时，可以通过扬声器发出警告音。

通过上述处理，取得瓣膜的喷出口的多普勒信息，可以观察测量血流速度等。并且，根据其多普勒信息进行测量等，然后结束一系列的检查。

Claims (8)

1.一种超声波图像取得装置，其特征在于具有：

扫描部，用超声波扫描被检测体内；

图像生成部，根据由所述扫描部的扫描所取得的数据，生成表示所述被检测体内的形态的3维B模式图像数据和表示血流的3维彩色多普勒图像数据；

标记生成部，生成能够移动、并相互相交的第1面状的标记、第2面状的标记以及第3面状的标记；

显示控制部，在根据所述3维B模式图像数据的3维B模式图像和根据所述3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像上，将所述第1面状的标记、所述第2面状的标记以及所述第3面状的标记进行重叠并显示在显示部上，

其中，所述显示控制部在由所述第1面状的标记、所述第2面状的标记以及所述第3面状的标记所划分的区域中在预先设定的视点侧的注视区域上，只将所述3维彩色多普勒图像显示在所述显示部上；

所述扫描部从所述标记生成部接受所述第1面状的标记、所述第2面状的标记以及所述第3面状的标记的交点的坐标信息后，相对于与该交点对应的部位执行多普勒扫描；

所述图像生成部根据由所述多普勒扫描所取得的数据，生成表示所述交点的血流信息的多普勒数据。

2.根据权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于：

所述图像生成部在由所述第1面状的标记、所述第2面状的标记以及所述第3面状的标记所划分的区域中将离所述预先设定的视点最近的区域作为所述注视区域，在所述注视区域只生成所述3维彩色多普勒图像数据，

所述显示控制部在所述注视区域中，将所述3维彩色多普勒图像显示在所述显示部上。

3.根据权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

所述标记生成部生成与所述3维B模式图像以及所述3维彩色多普勒图像的3轴一致、互相正交的所述第1面状的标记、所述第2面状的标记以及所述第3面状的标记。

4.根据权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

所述标记生成部根据来自操作者的标记移动指示，生成新的第1面状的标记，该新的第1面状的标记沿着正交于所述第1面状的标记的第1轴而进行移动；生成新的第2面状的标记，该新的第2面状的标记沿着正交于所述第2面状的标记的第2轴而进行移动；生成新的第3面状的标记，该新的第3面状的标记沿着正交于所述第3面状的标记的第3轴而进行移动；

所述图像生成部在由所述新的第1面状的标记、所述新的第2面状的标记以及所述新的第3面状的标记所划分的区域中所述注视区域中，只生成所述3维彩色多普勒图像数据；

所述显示控制部在所述注视区域中，将所述3维彩色多普勒图像显示在所述显示部上。

5.根据权利要求4所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

进一步具有用户接口，用于提供只沿着所述第1轴而使所述第1面状的标记移动的指示、只沿着所述第2轴而使所述第2面状的标记移动的指示、以及只沿着所述第3轴而使所述第3面状的标记移动的指示。

6.根据权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

所述图像生成部根据来自操作者的图像旋转指示，将所述第1面状的标记、所述第2面状的标记以及所述第3面状的标记的交点作为旋转中心，生成改变了所述视点的新的3维B模式图像数据和新的3维彩色多普勒图像数据；

所述显示控制部将根据所述新的3维B模式图像数据的3维B模式图像、和根据所述新的3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像进行重叠后显示在所述显示部上。

7.根据权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

所述图像生成部根据来自操作者的图像旋转指示生成新的3维彩色多普勒图像数据，该新的3维彩色多普勒图像数据使得由3维彩色多普勒图像数据所表示的血流方向和与所述第1面状的标记正交的第1轴、与所述第2面状的标记正交的第2轴、或者与所述第3面状的标记正交的第3轴的任意一个轴的方向是一致的；将由所述一致的轴的方向和所述旋转后的所述超声波的接收发送方向所成的角度作为角度α，并求得修正了所述角度α大小的角度的多普勒数据，所述角度α是由根据所述新的3维彩色多普勒图像数据的3维彩色多普勒图像和所述超声波的接收发送方向所成的角度。

8.根据权利要求7所述的超声波图像取得装置，其特征在于，

进一步具有通知部，当所述角度α大于等于预先设定的规定角度时，将所述角度α大于等于所述规定角度的情况通知给操作者。

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