CN101779964A - 超声波诊断装置和位置信息取得方法 - Google Patents

Abstract

在本发明的超声波诊断装置中，分析用图像生成部件根据将超声波发送到比肋骨深的部位而收集到的分析用体数据，生成断面图像。左右识别部件根据断面图像的周期运动分量，识别乳房的左右。走向检测部件对根据同一分析用体数据生成的A面图像或B面图像、或者C面上的具有厚度的MIP图像进行分析，检测出肋骨的走向。另外，走向检测部件根据走向的相对移动量，确定超声波探头的位置。身体标记生成部件根据左右识别部件和走向检测部件的分析结果，生成身体标记。图像合成部件将显示用图像生成部件生成的显示用图像与身体标记合成起来显示在监视器上。

Description

超声波诊断装置和位置信息取得方法

本申请享受2009年1月20日申请的日本专利申请编号2009-10246的优先权的利益，在本申请中引用该日本专利申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及超声波诊断装置和位置信息取得方法。

背景技术

以前，超声波诊断装置与X射线诊断装置、X射线计算机断层摄影装置等其他医用图像诊断装置相比，具备简便的操作性、没有被辐射的危险的非侵害性等优点，在当今的医疗中，在心脏、肝脏、肾脏、乳腺、肌肉等各种身体组织的检查和诊断中被利用。

在此，超声波诊断装置从超声波探头(probe)向被检体发送超声波，根据从该被检体的内部组织反射的超声波的反射波，生成超声波图像。

例如，近年来在以乳癌的早期发现为目的而推荐的乳房超声波检查等使用超声波诊断装置的检查中，超声波探头为了探索最适合于病变部位观察的位置，而由医生和技师在被检体的乳房表面移动、旋转。因此，医生为了掌握在超声波图像中描绘出的病变部位的位置，取得生成超声波图像时的超声波探头的位置信息是重要的。

因此，已知以下这样的超声波诊断装置，即为了取得超声波探头的位置信息，将产生磁信号的磁场产生线圈安装在被检体横卧的卧台上，将磁传感器安装在超声波探头上(例如参考日本特开2006-246974号公报)。在该超声波诊断装置中，检测出磁场产生线圈所产生的磁信号的磁传感器通过计算出磁传感器相对于磁场产生线圈的坐标位置，而取得超声波探头的位置信息。

另外，为了取得超声波探头的位置信息，还已知将光学传感器安装在超声波探头上的超声波诊断装置(例如参考“使用了颜色传感器的乳房检查用探头位置检测系统(system)的开发：日本超声波医学会第81次学术集会讲演录集，S283，2008年5月”)。在该超声波诊断装置中，通过由光学传感器读入固定在被检体的检查部位上的彩色图案(color pattern)，而取得超声波探头的位置信息。

例如这样取得的超声波探头的位置信息被作为身体标记(bodymark)与超声波图像一起显示在监视器上，进行图像诊断的医生能够容易地掌握所参照的超声波图像的检查部位的位置。另外，身体标记是指大致表示出在生成超声波图像时将超声波探头放在被检体上的位置和方向的概要图。

但是，上述现有的技术有无法容易取得超声波探头的位置信息的问题。即，在上述的现有技术中，必须向超声波探头追加磁传感器、光学传感器等位置传感器，因此超声波诊断装置的结构变得复杂，增加了制造成本(cost)。

发明内容

本发明就是为了解决上述现有技术的问题而提出的，其目的在于：提供一种能够容易地取得生成超声波图像时的超声波探头的位置信息的超声波诊断装置和位置信息取得方法。

本发明的一个形式的超声波诊断装置具备：进行控制使得将从超声波探头发送的超声波的深度设定为比被检体的观察对象区域更深的部位的超声波控制部件；通过上述超声波控制部件的控制，根据从上述超声波探头发送的超声波的反射波，生成沿着时序的多个超声波图像的图像生成部件；从由上述图像生成部件生成的上述沿着时序的多个超声波图像取得移动信息，根据该取得的移动信息中的因心跳造成的运动成分和因呼吸造成的运动成分的强度比，识别上述超声波探头进行了扫描的脏器的左右，取得识别的结果作为位置信息的位置信息取得部件；进行控制使得将由上述位置信息取得部件取得的上述位置信息显示在规定的显示部件上的显示控制部件。

另外，本发明的其他形式的超声波诊断装置具备：进行控制使得将从超声波探头发送的超声波的深度设定为比被检体的观察对象区域更深的部位，三维地扫描上述超声波的超声波控制部件；通过上述超声波控制部件的控制，根据从上述超声波探头发送的超声波的反射波，生成三维超声波图像的图像生成部件；通过图像分析而检测出在由上述图像生成部件生成的上述三位超声波图像中描绘出的肋骨的走向，取得该检测出的肋骨的走向作为该超声波探头的位置信息的位置信息取得部件；进行控制使得将由上述位置信息取得部件取得的上述位置信息显示在规定的显示部件上的显示控制部件。

另外，本发明的其他形式的位置信息取得方法包括：超声波控制部件进行控制使得将从超声波探头发送的超声波的深度设定为比被检体的观察对象区域更深的部位；图像生成部件通过上述超声波控制部件的控制，根据从上述超声波探头发送的超声波的反射波，生成沿着时序的多个超声波图像；位置信息取得部件从由上述图像生成部件生成的上述沿着时序的多个超声波图像取得移动信息，根据该取得的移动信息中的因心跳造成的运动成分和因呼吸造成的运动成分的强度比，识别上述超声波探头进行了扫描的脏器的左右，取得识别的结果作为位置信息；显示控制部件进行控制使得将由上述位置信息取得部件取得的上述位置信息显示在规定的显示部件上。

另外，本发明的其他形式的位置信息取得方法包括：超声波控制部件进行控制使得将从超声波探头发送的超声波的深度设定为比被检体的观察对象区域更深的部位，三维地扫描上述超声波；图像生成部件通过上述超声波控制部件的控制，根据从上述超声波探头发送的超声波的反射波，生成三维超声波图像；位置信息取得部件通过图像分析而检测出在由上述图像生成部件生成的上述三位超声波图像中描绘出的肋骨的走向，取得该检测出的肋骨的走向作为该超声波探头的位置信息；显示控制部件进行控制使得将由上述位置信息取得部件取得的上述位置信息显示在规定的显示部件上。

附图说明

图1是用于说明本实施例的超声波诊断装置的结构的图。

图2是用于说明本实施例的图像处理部件的结构的图。

图3是用于说明本实施例的体数据(volume data)的图。

图4是用于说明A面、B面和C面的图。

图5A和图5B是用于说明左右识别部件的图。

图6是用于说明使用了左右识别部件的处理结果的身体标记生成部件的处理的图。

图7A和图7B是用于说明走向检测部件所执行的第一方法的图。

图8是用于说明走向检测部件所执行的第二方法的图。

图9A和图9B是用于说明走向检测部件所执行的第二方法的图。

图10A和图10B是用于说明走向检测部件进行的超声波探头的位置检测方法的图。

图11是用于说明使用了走向检测部件的处理结果的身体标记生成部件的处理的图。

图12是用于说明本实施例的超声波诊断装置的处理的流程图。

图13是用于说明本实施例的第一变形例子的图。

图14是用于说明本实施例的第二变形例子的图。

具体实施方式

以下，参考附图，详细说明本发明的超声波诊断装置和位置信息取得方法的优选实施例。

首先，说明本实施例的超声波诊断装置的结构。图1是用于说明本实施例的超声波诊断装置的结构的图。如同1所示，本实施例的超声波诊断装置包括超声波探头1、监视器(monitor)2、输入装置3、装置主体。

超声波探头1具有排列为1列的多个压电振子，这些多个压电振子根据从后述的装置主体10所具有的发送部件11供给的驱动信号，产生超声波，并且接收来自被检体P的反射波转换为电信号。另外，超声波探头1具有设置在压电振子上的匹配层、防止超声波从压电振子向后方传播的背衬(backing)材料等。

如果从超声波探头1向被检体P发送了超声波，则所发送的超声波在被检体P的体内组织的声阻抗(impedance)的不连续面上接连被反射，作为反射波信号被超声波探头1所具有的多个压电振子接收。接收的反射信号的振幅依存于超声波反射的不连续面上的声阻抗之差。另外，发送的超声波脉冲在移动的血流和心脏壁等表面反射了的情况下的反射波信号由于多普勒效应而依存于与移动体的超声波发送方向对应的速度分量，产生频率偏移。

在此，本实施例的超声波探头1具有用于机械地摇动压电振子的摇动电动机和摇动电路，通过多个压电振子的摇动，能够三维地扫描被检体P。即，操作者只要使本实施例的超声波探头1与被检体P接触，就能够自动地取得在多个断面连续扫描了被检体P的三维反射波数据(体数据)。另外，在三维地扫描被检体P的情况下，根据被控制的摇动速度还能够检测出断面间的正确距离。

另外，在超声波探头是格子状2维地配置了多个压电振子的2维超声波探头的情况下，也可以适用本发明。通过使用2维超声波探头，超声波诊断装置在原理上能够以与用现有的1维探头取得2维反射波数据的情况大致相同的时间取得体数据。

监视器2显示用于由超声波诊断装置的操作者使用输入装置3输入各种设定要求的GUI(图形用户界面)，或者显示在装置本体10中生成的超声波图像。

输入装置3具有鼠标、键盘、按钮(button)、平板开关(panelswitch)、触摸指令屏(touch command screen)、踩踏开关(footswitch)、轨迹球(traceball)等，接受来自超声波诊断装置的操作者的各种设定要求，向装置主体10转送所接受的各种设定要求(例如关注区域的设定要求等)。例如，如果操作者按下了输入装置3的“结束按钮”、“暂停按钮”，则结束超声波的发送接收，超声波诊断装置成为暂时停止状态。

装置本体10是根据超声波探头1接收到的反射波生成超声波图像的装置，如图1所示，具备发送部件11、接收部件12、B模式处理部件13、多普勒处理部件14、图像处理部件15、图像存储器16、图像合成部件17、控制部件18、内部存储部件19.

发送部件11具有触发产生电路、延迟电路和脉冲产生电路等，向超声波探头1供给驱动信号。脉冲产生电路以规定的速率频率，循环产生用于形成发送超声波的速率脉冲(rate pulse)。另外，延迟电路向脉冲产生电路所产生的各速率脉冲赋予使从超声波探头1产生的超声波聚波为波束(beam)状并决定发送方向性所需要的每个压电振子的延迟时间。另外，触发产生电路以基于速率脉冲的定时，向超声波探头1施加驱动信号(驱动脉冲)。

另外，发送部件11具有以下的功能：为了根据后述的控制部件18的控制，执行规定的扫描时序，而能够瞬时地变更发送频率、发送驱动电压等。另外，通过能够瞬时地切换其值的线性放大器(linear amplifier)型的发送电路、或电切换多个电源单元的机构，来实现发送驱动电压的变更。

接收部件12具有放大电路、A/D(analog-digital)变换器、加法器等，对超声波探头1接收到的反射波信号进行各种处理而生成反射波数据。放大电路对反射波信号进行放大，进行增益修正处理，A/D变换器对增益修正后的反射波信号进行A/D变换，赋予决定接收方向性所需要的延迟时间，加法器进行由A/D变换器进行了处理的反射波信号的加法处理，生成反射波数据。通过加法器的加法处理，增强来自与反射波信号的接收方向性对应的方向的反射分量。在此，在本实施例中，接收部件12生成三维反射波数据。

这样，发送部件11和接收部件12控制超声波的发送接收的发送方向性和接收方向性。

B模式处理部件13从接收部件12接收作为进行了增益修正处理、A/D变换处理和加法处理的处理后反射波信号的反射波数据，进行对数放大、包络线检波处理等，生成用亮度的明亮度表现信号强度的数据(B模式数据)。在此，在本实施例中，B模式处理部件13根据三维反射波数据生成三维B模式数据。

多普勒处理部件14根据从接收部件12接收到的反射波数据而频率分析速度信息，抽出多普勒效应的血流、组织、造影剂回波(echo)分量，生成针对多点抽出了平均速度、分散、能量(power)等移动体信息的数据(多普勒数据)。在此，在本实施例中，多普勒处理部件14根据三维反射波数据生成三维多普勒数据。

图像处理部件15具备：生成超声波图像的图像生成部件151；对图像生成部件151生成的超声波图像进行分析，对生成该超声波图像时的超声波探头1在被检体P上的位置信息进行分析的位置分析部件152.

图像生成部件151根据B模式处理部件13生成的B模式数据，生成用亮度表示出反射波的强度的B模式图像，根据多普勒处理部件14生成的多普勒数据，生成表示移动体信息的平均速度图像、分散图像、能量图像或作为它们的组合图像的多普勒图像，作为超声波图像。

在此，图像生成部件151一般将超声波扫描的扫描线信号列变换为以电视(television)等为代表的视频格式(video format)的扫描线信号列扫描转换(scan convert)，生成作为显示图像的超声波图像。另外，图像生成部件151在扫描变换以外作为各种图像处理，例如还使用扫描变换后的多个图像帧，进行再生成亮度的平均值图像的图像处理(平滑化处理)、在图像内使用微分滤波器的图像处理(边沿(edge)增强处理)等。

进而，图像生成部件151在接收到三维B模式数据、三维多普勒数据等三维反射波数据的情况下，使用三维重构算法进行体渲染(volume rendering)等处理，重构三维超声波图像。

另外，将在后面详细说明图像生成部件151的图像生成处理、位置分析部件152的分析处理。

图像存储器16是存储图像生成部件151生成的超声波图像的存储器。

图像合成部件17将图像生成部件151生成的超声波图像与各种参数的文字信息、刻度、身体标记等进行合成，作为视频信号输出到监视器2。

控制部件18对超声波诊断装置的处理全体进行控制。具体地说，控制部件18根据经由输入装置3从操作者输入的各种设定要求、从内部存储部件19读入的各种控制程序，控制发送部件11、接收部件12、B模式处理部件13、多普勒处理部件14和图像处理部件15的处理，或者进行控制使得在监视器2上显示图像存储器16所存储的超声波图像、图像合成部件17合成的图像等。

内部存储部件19存储用于进行超声波发送接收、图像处理和显示处理的控制程序、诊断信息(例如患者ID、医生的意见等)、诊断协议(protocol)、各种身体标记等各种数据。另外，内部存储部件19根据需要，还用于保存图像存储器16所存储的图像等。另外，内部存储部件19所存储的数据可以经由未图示的接口电路转送到外部的外围装置。

这样，本实施例的超声波诊断装置根据从超声波探头1发送的超声波的反射波，生成超声波图像，但是其特征在于：通过以下详细说明的图像生成部件151和位置分析部件152的处理，能够简单地取得生成超声波图像时的超声波探头的位置信息。

使用图2～图11说明图像生成部件151和位置分析部件152的处理。另外，图2是用于说明本实施例的图像处理部件的结构的图，图3是用于说明本实施例的体数据的图，图4是用于说明A面、B面和C面的图，图5A和图5B是用于说明左右识别部件的图，图6是用于说明使用了左右识别部件的处理结果的身体标记生成部件的处理的图，图7A和图7B是用于说明走向检测部件所执行的第一方法的图，图8、图9A和图9B是用于说明走向检测部件所执行的第二方法的图，图10A和图10B是用于说明走向检测部件进行的超声波探头的位置检测方法的图，图11是用于说明使用了走向检测部件的处理结果的身体标记生成部件的处理的图。

另外，以下说明在乳房超声波检查中，超声波探头1三维地扫描被检体P的乳房，生成三维的反射波数据的情况。

如图2所示，本实施例的图像处理部件15的图像生成部件151具备显示用图像生成部件151a、分析用图像生成部件151b。另外，本实施例的图像处理部件15的位置分析部件151具备左右识别部件152a、走向检测部件152b、身体标记生成部件152c。

在此，在本实施例中，为了分析超声波探头1的位置信息，由控制部件18自动地将从超声波探头1发送的超声波的深度设定为比进行检查的被检体P的乳房深的部位，具体地说，比被检体P的肋骨深的部位。例如，设检查用深度是4cm，超声波探头1将超声波发送到深度7cm，接收部件12生成直到分析用深度7cm为止的三维反射波数据。

另外，显示用图像生成部件151a如图3所示，将根据直到检查用深度为止的三维反射波数据生成的三维B模式数据作为显示用体数据，根据显示用体数据，生成医生为了进行图像诊断而显示在监视器2上的显示用超声波图像(体渲染图像、断面图像等)。

另外，分析用图像生成部件151b如图3所示，将根据包含比肋骨深的部位的信息的分析用深度全部的三维反射波数据生成的三维B模式数据作为分析用体数据，根据分析用体数据，生成位置分析部件152用于进行图像分析的分析用超声波图像。具体地说，分析用图像生成部件151b生成各种断面图像作为分析用超声波图像。

在此，说明在超声波诊断装置中，根据三维超声波图像生成断面图像时的3种断面(A面、B面和C面)。首先，A面是指如图4所示那样，在机械地摇动的超声波探头1中，由压电振子排列的方向和超声波的发送方向构筑的断面。另外，B面是指如图4所示那样，由压电振子排列的方向和摇动方向构筑的断面。另外，C面是指如图4所示那样，位于与超声波的发送方向垂直的方向上的断面。

首先，分析用图像生成部件151b分别根据沿着时序顺序生成的分析用体数据，沿着时序生成A面、B面或C面的多个断面图像。另外，假设在该时刻，超声波探头1的位置被由操作者固定在被检体P的乳房的初始位置(例如从被检体P的腋下向下倾斜45度的方向)。

另外，左右识别部件152a使用由分析用图像生成部件151b生成的沿着时序的多个断面，识别超声波探头1进行扫描的乳房的左右。

在此，如图5A所示，在被检体P的胸部的周期运动中，在左胸有肺运动和心脏运动，与此相对，在右胸只有肺运动。

因此，左右识别部件152a为了识别超声波波束正在对左边的乳房进行扫描、还是正在对右边的乳房进行扫描，而如图5B所示那样，沿着时间轴对同一位置的A面或B面的位于比肋间深的部位的区域、或位于比肋间深的部位的同一位置的C面进行图像分析，从而取得周期运动分量，进行左右识别和计算出识别结果的可靠度。

例如，左右识别部件152a抽出沿着时序的多个A面像各自的特征点，取得特征点的沿着时序的周期运动分量。然后，左右识别部件152a在取得的周期运动分量中，如果约1秒周期的运动分量(因心跳造成)的强度与约5秒周期的运动分量的强度(因呼吸造成)相比，为规定的比例(例如60％)以上，则识别为“左”，如果约5秒周期的运动分量(因呼吸造成)的强度与约1秒周期的运动分量(因心跳造成)的强度相比，为规定的比例(例如60％)以上，则识别为“右”。另外，左右识别部件152a例如与为了进行识别而使用的强度比对应地计算可靠度。

另外，身体标记生成部件152c根据左右识别部件152a的识别结果，例如如图6所示那样，生成将左胸用身体标记或右胸用身体标记和表示上述超声波探头1的初始位置的探头位置标记(mark)合成了的身体标记。另外，身体标记生成部件152c从内部存储部件19取得这些身体标记。

另外，图像合成部件17生成将由显示用图像生成部件151a生成的显示用图像和由身体标记生成部件152c生成的附加了探头位置标记的身体标记合成了的合成图像。另外，监视器2根据控制部件18的控制，显示由图像合成部件17合成的合成图像。由此，操作者不通过手动输入身体标记，就能够参照自动地合成了左右任意一个身体标记的显示用图像。

在左右识别部件152a识别了左右后，分析用图像生成部件151b生成用于由走向检测部件152b通过图像处理检测出肋骨的走向的图像。具体地说，分析用图像生成部件151b与走向检测部件152b所执行的走向检测方法(第一方法和第二方法)对应地，生成不同的断面图像。

首先，说明走向检测部件152b执行第一方法的情况。在第一方法中，分析用图像生成部件151b针对在超声波探头1被固定在初始位置的时刻的任意一处所生成的分析用体数据，生成在多个A面中切断了该分析用体数据得到的“多个A面图像”、和/或在多个B面中切断了该分析用体数据得到的“多个B面图像”。另外，以下说明由分析用图像生成部件151b生成了“多个A面图像”的情况。

在此，在确实地包含被检体P的肋骨的A面图像中，如图7A所示，由于肋骨表面对超声波的强反射，肋骨表面的部分为高亮度，比肋骨表面深的部位为低亮度的阴影。另外，在A面图像中，为了与超声波波束平行，而用直线描绘出阴影的边界线。

因此，首先，走向检测部件152b为了除去在A面图像中在肋骨表面和阴影部分以外的肋间部分等中描绘出的小斑点(speckle)，而进行平滑化处理(参考图7A的(1))。

然后，走向检测部件152b针对进行了平滑化处理后的A面图像，通过用于检测出肋骨区域与肋间区域的边界的Sobel滤波器，进行边界线抽出处理(参考图7A的(2))。另外，在走向检测部件152b不使用Sobel滤波器而是使用Hough变换法作为边界线抽出处理的情况下，也可以适用本发明。

然后，走向检测部件152b从Sobel滤波处理后的A面图像中，抽出肋骨的边沿位置(参考图7A的(3))。由此，走向检测部件152b如图7A所示，抽出1个肋骨的2个边沿。另外，走向检测部件152b在A面图像中包含2个以上肋骨的情况下，也能够根据边沿间的距离，区别每个肋骨的2个边沿。

然后，走向检测部件152b如图7B所示，针对根据同一分析用体数据生成的A面图像的各个，进行上述的处理。由此，走向检测部件152b利用同一肋骨的空间连续特性，检测出包含在分析用体数据中的肋骨的走向。

另外，即使在使用“多个B面图像”的情况下，即使在使用“多个A面图像”和“多个B面图像”双方的情况下，都可以执行第一方法。

接着，说明走向检测部件152b执行第二方法的情况。在第二方法中，分析用图像生成部件151b根据在超声波探头1被固定在初始位置的时刻的任意一处所生成的分析用体数据，如图8所示那样，在比肋骨深的部位，生成C面上的具有厚度的MIP(Maximum IntensityProiection)图像。

在此，在C面的具有厚度的MIP图像中，包含比肋骨深的部位的信息，因此具有以下的特征。相对于肋间组织的投影部分，肋骨表面以下的影的部分(记为肋骨影)的亮度值低。因此，在C面的具有厚度的MIP图像中，如图8所示，交替地排列了肋间组织的投影部分和肋骨影，因此肋骨的走向被描绘为条纹模样。

因此，执行第二方法的走向检测部件152b在C面上的具有厚度的MIP图像中，例如在亮度值低的区域设定中心点，对通过设定的中心点的每个关注线段，生成通过该关注线段的像素的亮度值的直方图(histogram)。例如，如图8所示，走向检测部件152b使关注线段以设定的中心点为中心旋转，分别生成“关注线段1、关注线段2、关注线段3、......”的直方图。

例如，走向检测部件152b如图9A所示，生成关注线段1、2和3的直方图。然后，走向检测部件152b对生成的每个关注线段的直方图进行分析，检测肋骨的走向。例如，走向检测部件152b如图9A所示，在直方图检测出低亮度的频度最高的关注线段3的方向作为肋骨的走向。

另外，走向检测部件152b如图9B所示，在将中心点设定在亮度值高的肋骨组织区域中的情况下，检测出高亮度的频度最高的关注线段的方向作为肋骨的走向。

在此，如果在用于生成C面上的具有厚度的MIP图像的范围中包含比肋骨深的部位的区域，则即使在包含肋骨表面以上部位的情况下，也反映了肋骨影的信息，因此也能够执行第二方法。另外，第二方法并不只限于使用关注线段的情况，也可以是分析构成C面上的具有厚度的MIP图像的像素全部的亮度值而检测出肋骨的走向的情况。

然后，在检测出初始位置的肋骨的走向后，如图10A所示，如果操作者在被检体P的乳房中，使超声波探头1旋转而进行新的体数据的收集，则走向检测部件152b通过第一方法或第二方法，循环执行肋骨的走向检测处理。

例如，走向检测部件152b如图10B所示，在检测出初始位置的肋骨的走向后沿着时序收集到的分析用体数据、即体数据1、2、3各自中，通过第一方法或第二方法，检测出肋骨的走向，从初始位置确定超声波探头1的位置。

即，走向检测部件152b计算出在体数据1中检测出的肋骨的走向与在初始位置检测出的肋骨的走向的相对变化，取得相对于超声波探头1的初始位置的相对移动量(旋转角度)，由此确定生成体数据1时超声波探头1的位置。

同样，走向检测部件152b计算出在体数据2中检测出的肋骨的走向与在体数据1中检测出的肋骨的走向的相对变化，取得在生成体数据1时相对于超声波探头1的确定位置的相对移动量(旋转角度)，由此确定生成体数据2时的超声波探头1的位置。

然后，身体标记生成部件152c如图11所示，依照由走向检测部件152b新生成的每个体数据所确定的超声波探头的位置信息，沿着时序使探头位置标记自初始位置旋转。

由此，图像合成部件17生成将由显示用图像生成部件151a生成的显示用图像和探头位置标记从初始位置旋转了的身体标记合成了的合成图像，监视器2根据控制部件18的控制，显示合成图像。

接着，使用图12，说明本实施例超声波诊断装置的处理。图12是用于说明本实施例的超声波诊断装置的处理的流程图。

如图12所示，本实施例的超声波诊断装置如果在超声波探头1被配置在初始位置后，接收到三维超声波图像的摄影开始要求(步骤S101的Yes)，则收集体数据(分析用体数据)(步骤S102)。另外，在本实施例中，直到步骤S108结束为止，在超声波探头1的位置被固定在初始位置的状态下，沿着时序顺序地收集分析用体数据。

然后，显示用图像生成部件151a根据分析用体数据的显示用体数据，生成显示用图像(步骤S103)。另外，显示用图像生成部件151a针对沿着时序收集的每个显示用体数据，顺序地生成显示用图像，在图像合成部件17中，所生成的显示用图像与参数的文字信息、刻度等合成，显示在监视器2上。

接着，左右识别部件152a从由分析用图像生成部件151b根据分析用体数据沿着时序顺序生成的断面图像中，识别扫描的乳房的左右(步骤S104)。即，左右识别部件152a根据沿着时序生成的断面图像的位于比肋骨更深的部位的区域的周期运动分量，计算因心跳造成的周期运动分量和因呼吸造成的周期运动分量和强度比，识别左右。

然后，走向检测部件152b通过第一方法或第二方法，从超声波探头1被固定在初始位置的时刻的任意一处所生成的分析用体数据中，检测出初始位置的肋骨的走向(步骤S105)。

然后，身体标记生成部件152c根据左右识别部件152a的识别结果，生成将右胸用或左胸用的任意一个的身体标记和表示初始位置的超声波探头1的位置的探头位置标记合成了的身体标记(步骤S106)。

接着，图像合成部件17对显示用图像生成部件151a生成的最新的显示用图像和身体标记生成部件152c生成的身体标记进行合成(步骤S107)，控制部件18进行控制使得将图像合成部件17生成的合成图像显示在监视器2上。

在此，操作者如果参照监视器2，确认了显示出附加有探头位置标记的身体标记，则判断是进行超声波探头1的旋转扫描而继续摄影、还是结束摄影。例如，在结束摄影的情况下，操作者按下输入装置3的结束按钮。

在此，控制部件18如果从操作者经由输入装置3接收到摄影结束要求(步骤S109的Yes)，则结束处理。

另一方面，控制部件18在步骤S108后没有接收到摄影结束要求的情况下(步骤S109的No)，判断是否收集到新的体数据(分析用体数据)(步骤S110)。

在此，在没有收集到新的体数据的情况下(步骤S110的No)，超声波诊断装置成为待机状态。

另一方面，在收集到新的体数据的情况下(步骤S110的Yes)，显示用图像生成部件151a根据新的分析用体数据的显示用体数据，生成显示用图像(步骤S111)，走向检测部件152b通过第一方法或第二方法，从新的分析用体数据中，检测出肋骨的走向(步骤S112)。

然后，走向检测部件152b根据在步骤S112中检测出的肋骨的走向相对于前次检测出的肋骨的走向的相对变化，取得距生成前次收集到的体数据时的超声波探头1的位置的相对于移动量(旋转角度)，由此，确定生成新的体数据时的超声波探头1的位置(步骤S113)。另外，走向检测部件152b在最初进行步骤S113的情况下，根据步骤S105中检测出的初始位置的肋骨的走向相对于在步骤S112中检测出的初始位置的肋骨的走向的相对变化，确定超声波探头1的位置。

然后，身体标记生成部件152c根据走向检测部件152b所确定的超声波探头1的位置，生成将右胸用或左胸用的任意一个的身体标记与表示当前时刻的超声波探头1的位置的探头位置标记合成了的身体标记(步骤S114)。

接着，图像合成部件17对在步骤S111中由显示用图像生成部件151a生成的显示用图像和由身体标记生成部件152c生成的身体标记进行合成(步骤S115)，控制部件18进行控制使得将图像合成部件17合成的合成图像显示在监视器2上(步骤S116)。

然后，返回到步骤S109，控制部件18判断是否从操作者经由输入装置3接收到摄影结束要求，在没有接收到摄影结束要求的情况下(步骤S109的No)，超声波诊断装置执行步骤S110以后的处理。

如上所述，在本实施例中，分析用图像生成部件151b根据在乳房超声波检查时由超声波探头1将超声波发送到比肋骨深的部位而收集到的分析用体数据，生成沿着时序的断面图像，左右识别部件152a根据沿着时序生成的断面图像的位于比肋骨深的部位的区域的周期运动分量，计算因心跳造成的周期运动分量和因呼吸造成的周期运动分量和强度比，识别成为扫描对象的乳房的左右。

然后，走向检测部件152b针对由分析用图像生成部件151b根据同一分析用体数据生成的多个A面图像的各个进行边沿抽出处理，由此检测出肋骨的走向(第一方法)。或者，走向检测部件152b对由分析用图像生成部件151b根据同一分析用体数据生成的C面上的具有厚度的MIP图像中设定的多个关注线段的亮度值的直方图进行分析，检测出肋骨的走向(第二方法)。

进而，走向检测部件152b在每次收集分析用体数据时都检测肋骨的走向，由此根据走向的相对移动量、超声波探头1的初始位置，确定超声波探头1的位置。身体标记生成部件152c生成将基于左右识别部件152a进行识别的结果的右胸用身体标记或左胸用身体标记与表示走向检测部件152b确定的超声波探头1的位置的探头位置标记进行了合成的身体标记。然后，图像合成部件17生成将由显示用图像生成部件151a根据分析用体数据中的位于观察对象区域中的显示用体数据生成的显示用图像和身体标记生成部件152c生成的身体标记进行了合成的合成图像，将合成图像显示在监视器2上。

因此，只通过图像处理，而不需要操作者通过手动设定右胸用身体标记或左胸用身体标记，只通过超声波诊断装置的图像处理，就确定了成为扫描对象的乳房的左右和超声波探头1的位置，将身体标记与探头位置标记一起显示，因此如上述的主要特征那样，能够简单地取得生成超声波图像时的超声波探头的位置信息。

另外，与超声波探头1的位置信息一起，只显示除了比肋骨深的部位的信息以外的显示用图像，因此避免了妨碍医生的图像诊断。

另外，在上述实施例中，说明了根据超声波探头1的初始位置和肋骨的走向的相对变化，确定超声波探头1的位置的情况，但本发明并不只限于此，也可以是根据检测出的肋骨的走向、正常人体的肋骨的解剖学信息，确定超声波探头1的位置的情况。对此，使用图13进行说明。另外，图13是用于说明本实施例的第一变形例子的图。

即，在第一变形例子中，走向检测部件152b如图13所示，从分析用图像生成部件151b生成的C面上的具有厚度的MIP图像，检测出“肋骨的走向、肋骨的走向的曲率和肋骨的间隔”。然后，走向检测部件152b如图13所示，对“肋骨的走向、肋骨的走向的曲率和肋骨的间隔”和存储在内部存储部件19中的正常人体的骨骼信息进行比较，确定超声波探头1的位置。

由此，不设定超声波探头1的初始位置，就能够简单地取得生成超声波图像时的超声波探头的位置信息。

另外，在本实施例中，说明了为了确定超声波探头1的位置而使用肋骨的走向的情况，但本发明并不只限于此，也可以是为了显示超声波图像而使用肋骨的走向的情况。对此，使用图14进行说明。另外，图14是用于说明本实施例的第二变形例子的图。

即，在第二变形例子中，如果走向检测部件152b对每个分析用体数据检测出肋骨的走向，取得肋骨的走向的相对变化，则显示用图像生成部件151a如图14所示，与肋骨的走向的相对变化对应地，例如生成重叠了分别根据显示用体数据生成的C图像的全景(panorama图像)。

由此，显示出覆盖了超声波探头1的移动范围的超声波图像，因此能够提高医生使用超声波图像进行的图像诊断的效率。

另外，在上述实施例中图示的各装置的各结构要素是功能概念性的，并不必须在物理上如图示那样构成。即，各装置的分散、组合的具体形式并不限于图示，可以与各种负荷、使用状况等对应地，以任意的单位在功能或物理上对其全部或一部分进行分散/组合而构成。

Claims (10)

1.一种超声波诊断装置，其特征在于包括：

超声波控制部件，进行控制使得将从超声波探头发送的超声波的深度设定为比被检体的观察对象区域更深的部位；

图像生成部件，通过上述超声波控制部件的控制，根据从上述超声波探头发送的超声波的反射波，生成沿着时序的多个超声波图像；

位置信息取得部件，从由上述图像生成部件生成的上述沿着时序的多个超声波图像取得移动信息，根据该取得的移动信息中的因心跳造成的运动分量和因呼吸造成的运动分量的强度比，识别上述超声波探头进行了扫描的脏器的左右，取得识别的结果作为位置信息；

显示控制部件，进行控制使得将由上述位置信息取得部件取得的上述位置信息显示在规定的显示部件上。

2.一种超声波诊断装置，其特征在于包括：

超声波控制部件，进行控制使得将从超声波探头发送的超声波的深度设定为比被检体的观察对象区域更深的部位，三维地扫描上述超声波；

图像生成部件，通过上述超声波控制部件的控制，根据从上述超声波探头发送的超声波的反射波，生成三维超声波图像；

位置信息取得部件，通过图像分析而检测出在由上述图像生成部件生成的上述三位超声波图像中描绘出的肋骨的走向，取得该检测出的肋骨的走向作为该超声波探头的位置信息；

显示控制部件，进行控制使得将由上述位置信息取得部件取得的上述位置信息显示在规定的显示部件上。

3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述位置信息取得部件进行用于在上述三维超声波图像中分别针对通过上述超声波的扫描线的断面图像检测出肋骨区域和肋间区域的边界的滤波处理，而检测出上述肋骨的走向。

4.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述位置信息取得部件根据在上述三维超声波图像中构成与上述超声波的扫描线垂直的断面图像的像素的像素值，检测出上述肋骨的走向。

5.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述位置信息取得部件在每次沿着时序生成上述三维超声波图像时，检测出该三维超声波图像中的上述肋骨的走向，根据该检测出的肋骨的走向的相对变化，取得上述超声波探头的相对移动量，

上述显示控制部件进行控制使得根据由上述位置信息取得部件取得的上述超声波探头的相对移动量，使已经显示的该超声波探头的位置信息移动并显示在上述规定的显示部件上。

6.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述位置信息取得部件检测出上述三维超声波图像中的上述肋骨的走向，根据该检测出的肋骨的走向和正常人体的肋骨的解剖学信息，确定上述超声波探头的位置，

上述显示控制部件进行控制，使得将由上述位置信息取得部件确定的上述超声波探头的位置显示在规定的显示部件上。

7.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述显示控制部件进行控制，使得将由上述位置信息取得部件取得的上述位置信息与由上述图像生成部件只根据上述观察对象区域中的反射波生成的超声波图像一起显示在上述规定的显示部件上。

8.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于：

上述显示控制部件进行控制，使得将由上述位置信息取得部件取得的上述位置信息与由上述图像生成部件只根据上述观察对象区域中的反射波生成的超声波图像一起显示在上述规定的显示部件上。

9.一种位置信息取得方法，其特征在于包括以下步骤：

超声波控制部件进行控制使得将从超声波探头发送的超声波的深度设定为比被检体的观察对象区域更深的部位；

图像生成部件通过上述超声波控制部件的控制，根据从上述超声波探头发送的超声波的反射波，生成沿着时序的多个超声波图像；

位置信息取得部件从由上述图像生成部件生成的上述沿着时序的多个超声波图像取得移动信息，根据该取得的移动信息中的因心跳造成的运动分量和因呼吸造成的运动分量的强度比，识别上述超声波探头进行了扫描的脏器的左右，取得识别的结果作为位置信息；

显示控制部件进行控制使得将由上述位置信息取得部件取得的上述位置信息显示在规定的显示部件上。

10.一种位置信息取得方法，其特征在于包括以下步骤：

超声波控制部件进行控制使得将从超声波探头发送的超声波的深度设定为比被检体的观察对象区域更深的部位，三维地扫描上述超声波；

图像生成部件通过上述超声波控制部件的控制，根据从上述超声波探头发送的超声波的反射波，生成三维超声波图像；

位置信息取得部件通过图像分析而检测出在由上述图像生成部件生成的上述三位超声波图像中描绘出的肋骨的走向，取得该检测出的肋骨的走向作为该超声波探头的位置信息；

显示控制部件进行控制使得将由上述位置信息取得部件取得的上述位置信息显示在规定的显示部件上。

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