CN101816574B - 超声波摄影装置、图像处理装置及图像处理方法 - Google Patents

超声波摄影装置、图像处理装置及图像处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种超声波摄影装置、图像处理装置及图像处理方法。图像操作受理部受理利用者的图像操作。并且，视点·标记位置计算部基于利用者的图像操作来计算视点以及探测器标记的显示位置。并且，标记显示制作部基于视点以及探测器标记的显示位置，作为标记而制作探测器标记、前后区别标记、表示探测器的中心正下方的线、表示扫描范围的线、四角锥标记。并且，图像合成部将彩色多普勒图像与标记进行合成，并显示在监视器上。

Description

超声波摄影装置、图像处理装置及图像处理方法
相关申请的交叉引用
本申请享有2009年2月27日申请的日本专利申请号2009-47095的优先权，并将该日本专利申请的全部内容引用到本申请中。
技术领域
本发明涉及通过超声波摄影装置所摄影的彩色多普勒(color Doppler)图像等图像的显示技术。
背景技术
在超声波摄影装置中，将血管等的速度的信息作为彩色多普勒图像进行彩色显示(例如参照日本特开2008-237759号公报)。并且，还使用3维图像对血流的能量(power)成分进行显示，或者使用3维图像将由利用者指定的任意截面的速度信息作为彩色多普勒图像进行显示。
图5是表示彩色多普勒图像的MPR(多平面重建：multi planarreconstruction)显示以及3维图像显示的一个例子的图。如图5所示，在MPR显示中，在3个正交的截面中进行速度信息显示71。另外，在图5中为黑白，但在实际的画面中，基于物体的速度、以及物体相对于探测器(probe)是接近还是远离，来进行彩色显示。
但是，当旋转3维图像而对任意截面进行彩色多普勒显示时，显示还是基于探测器的位置，但由于不知道探测器的位置，因此难以认识到物体运动的方向。
发明内容
本发明的一个方式的超声波摄影装置具备：探测器，对被检体发送超声波，并接收在该被检体内产生的超声波回波；数据生成部，根据由上述探测器接收的上述超声波回波来生成上述被检体的3维图像数据；截面图像制作部，根据由上述数据生成部生成的上述3维图像数据制作指定的截面的图像；标记制作部，制作对由上述截面图像制作部制作的上述截面图像与上述探测器的位置关系进行表示的标记；以及合成图像显示部，将由上述截面图像制作部制作的上述截面图像与由上述标记制作部制作的上述标记合成并进行显示。
并且，本发明的其他方式的图像处理装置具备：截面图像制作部，根据由超声波摄影装置摄影的被检体的图像的3维图像数据，制作指定的截面的图像；标记制作部，制作对由上述截面图像制作部制作的上述截面图像与探测器的位置关系进行表示的标记；以及合成图像显示部，将由上述截面图像制作部制作的上述截面图像与由上述标记制作部制作的上述标记合成并进行显示。
本发明的其他方式的图像处理方法包括：根据由超声波摄影装置摄影的被检体的图像的3维图像数据，制作指定的截面的图像；制作对所制作的上述截面图像与探测器的位置关系进行表示的标记；以及将所制作的上述截面图像与由上述标记制作部制作的上述标记合成并进行显示。
附图说明
图1是表示本实施例的超声波诊断装置显示的MPR图像以及3维图像的一个例子的图。
图2是表示本实施例的超声波诊断装置的构成的功能框(block)图。
图3是表示基于本实施例的超声波诊断装置的MPR图像以及3维图像的显示处理的处理顺序的流程图(flowchart)。
图4是表示基于控制·UI部的标记(mark)制作处理的处理顺序的流程图。
图5是表示彩色多普勒图像的MPR显示以及3维图像显示的一个例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的超声波摄影装置、图像处理装置以及图像处理方法的优选实施例。
首先，说明本实施例的超声波诊断装置显示的MPR图像以及3维图像。图1是表示本实施例的超声波诊断装置显示的MPR图像以及3维图像的一个例子的图。
如图1所示，本实施例的超声波诊断装置在被MPR显示的各彩色多普勒图像的标度(scale)上，显示对探测器存在的方向进行表示的探测器标记(probe mark)72。其中，在探测器的位置处于显示区域(area)内的情况下，在该场所显示探测器标记72，并显示将探测器处于跟前(手前，front)还是处于里侧(奥，back)进行区别的前后区别标记。在图1中，前后区别标记73示出探测器处于近处(跟前)。
并且，本实施例的超声波诊断装置与探测器进行扫描(scan)的方向相配合地将探测器标记72的形状变形。具体地说，在扫描方向与断层面平行的情况下，将探测器标记72的宽度显示为最大，在扫描方向与断层面垂直的情况下，将探测器标记72的宽度显示为最小。
并且，本实施例的超声波诊断装置在被MPR显示的各彩色多普勒图像上，显示表示探测器的中心正下方的线74、表示扫描的范围的线75。并且，本实施例的超声波诊断装置在图的中心部显示表示3维数据的区域、断层面和探测器的位置的关系的四角锥标记76。在图1中，四角锥标记76的顶点77表示探测器的位置，四角锥标记76上花纹变化的面78表示断层面。另外，在实际的图像中，将断层面作为边界，四角锥标记76不是以不同的花纹而是以不同颜色进行显示。并且，也能够代替四角锥而用其他锥体的顶点表示探测器的位置。另外，这里所谓的锥体中，不仅包括底面为平面状的锥体，还包括底面以曲面状膨胀的锥体。
如此，本实施例的超声波诊断装置，通过显示探测器标记72、前后区别标记73、表示探测器的中心正下方的线74、表示扫描范围的线75、四角锥标记76等标记，能够在图像上表示探测器的位置、扫描方向。因此，在将3维图像旋转而显示任意截面的速度信息的情况下，能够容易认识物体运动的方向。
下面，说明本实施例的超声波诊断装置的构成。图2是表示本实施例的超声波诊断装置的构成的功能框图。如图2所示，该超声波诊断装置1具有探测器10、收发电路20、图像处理部30、控制·UI部40、图像合成部50、监视器(monitor)60。
探测器10具备用于收发超声波的多个超声波振动器，将从收发电路20作为电信号赋予的发送信号，利用超声波振动器而作为超声波向被检体内发送。并且，探测器10对在被检体内产生的超声波回波进行接收，并转换为作为电信号的回波(echo)信号，传递到收发电路20。
收发电路20以从探测器10向希望的方向、以希望的发送定时(timing)以及发送间隔来发送超声波的方式，生成脉冲(pulse)信号作为发送信号，并将生成的发送信号施加到探测器10。并且，收发电路20从探测器10取得回波信号并传递到图像处理部30。
图像处理部30是根据回波信号来生成图像的处理部，具有数据(data)处理部31、2D构成部32、MPR构成部33和3D/4D构成部34。数据处理部31根据回波信号生成B模式图像、彩色多普勒图像等图像数据。这里，作为彩色多普勒图像，存在物体的速度成分、能量成分、分散成分、高分辨率血流显示等。
2D构成部32从数据处理部31接受图像数据并生成B模式(mode)图像等2维图像。MPR构成部33从数据(data)处理部31接受图像数据，并关于彩色多普勒图像生成从由控制·UI部40指示的视点的MPR显示图像。3D/4D构成部34从数据处理部31接受图像数据，并生成从由控制·UI部40指示的视点的3维或者4维图像。
控制·UI部40是受理利用者的指示而进行超声波诊断装置1的控制的控制部，具有系统(system)控制部41、图像操作受理部42、视点·标记位置计算部43、标记显示制作部44。
系统控制部41进行超声波诊断装置整体的控制。图像操作受理部42受理3维图像的旋转等的利用者的图像操作。视点·标记位置计算部43基于图像操作受理部42受理的3维图像的旋转操作来计算视点，并传递给MPR构成部33以及3D/4D构成部34。并且，视点·标记位置计算部43计算各截面图像上的探测器的位置和进行显示的探测器标记72的显示位置。
标记显示制作部44基于视点·标记位置计算部43计算的视点以及探测器标记72的显示位置，来计算探测器标记72的形状并制作探测器标记72。并且，标记显示制作部44基于视点·标记位置计算部43计算的视点以及探测器标记72的显示位置，来制作前后区别标记73、表示探测器的中心正下方的线74、表示扫描范围的线75、四角锥标记76。另外，前后区别标记73、四角锥标记76也能够个别地显示。
图像合成部50将图像处理部30生成的图像与标记显示制作部44制作的标记进行合成，并显示在监视器60上。例如，图像合成部50将MPR构成部33生成的MPR图像、标记显示制作部44制作的探测器标记72、前后区别标记73、表示探测器的中心正下方的线74、表示扫描范围的线75以及四角锥标记76，与3D/4D构成部34生成的3维图像进行合成，并显示在监视器60上。
另外，图像处理部30、控制·UI部40以及图像合成部50的全部或者一部分能够通过软件(software)来实现。
下面，说明基于本实施例的超声波诊断装置1的MPR图像以及3维/4维图像的显示处理的处理顺序。图3是表示基于本实施例的超声波诊断装置1的MPR图像以及3维图像的显示处理的处理顺序的流程图。
如图3所示，在该MPR图像以及3维/4维图像的显示处理中，超声波诊断装置1为，收发电路20经由探测器10接收超声波信号(步骤(step)S1)，数据处理部31处理超声波信号并生成图像数据(步骤S2)。
然后，MPR构成部33构建MPR图像(步骤S3)，3D/4D构成部34构建3维图像或者4维图像(步骤S4)，控制·UI部40进行标记制作(步骤S5)。另外，步骤S3～步骤S5的处理能够以任意的顺序进行。或者，也能够并列地进行。
然后，图像合成部50将图像进行合成(步骤S6)，并判断是否由利用者对合成的图像进行了图像操作(步骤S7)。结果，在进行了图像操作的情况下，基于图像操作来重新构建MPR图像、3维图像或者4维图像，并且进行标记重新制作。另一方面，在未进行图像操作的情况下，图像合成部50显示合成图像(步骤S8)。
如此，控制·UI部40进行标记制作，图像合成部50将制作的标记与MPR图像进行合成，由此能够使探测器10的位置、扫描方向的认识变得容易。
下面，说明基于控制·UI部40的标记制作处理的处理顺序。图4是表示基于控制·UI部的标记制作处理的处理顺序的流程图。另外，该标记制作处理对应于图3的步骤S5的处理。
如图4所示，在该标记制作处理中，基于利用者的图像操作，视点·标记位置计算部43对图像的视点以及探测器标记72的显示位置进行计算(步骤S51～步骤S52)。
然后，标记显示制作部44基于视点来计算探测器标记72的形状，并制作探测器标记72(步骤S53)。并且，在探测器的位置处于显示区域内的情况下，制作前后区别标记73。然后，标记显示制作部44制作表示探测器的中心正下方的线74、表示扫描范围的线75(步骤S54)，并制作表示3维数据的区域、断层面与探测器的位置的关系的四角锥标记76(步骤S55)。
如此，控制·UI部40作为标记而制作探测器标记72、前后区别标记73、表示探测器的中心正下方的线74、表示扫描范围的线75、四角锥标记76，由此能够在MPR图像上表示探测器10的位置、扫描方向。
另外，在上述处理步骤中，说明了控制·UI部40分别制作探测器标记72、前后区别标记73、表示探测器的中心正下方的线74、表示扫描范围的线75、四角锥标记76的情况。但是，例如控制·UI部40也可以个别地制作各自的标记。
如上所述，在本实施例中，图像操作受理部42受理利用者的图像操作，视点·标记位置计算部43基于利用者的图像操作来计算视点以及探测器标记72的显示位置。然后，标记显示制作部44基于视点以及探测器标记72的显示位置，作为标记而制作探测器标记72、前后区别标记73、表示探测器的中心正下方的线74、表示扫描范围的线75、四角锥标记76。然后，图像合成部50将彩色多普勒图像与标记进行合成而显示在监视器60上。因此，能够在彩色多普勒图像的MPR显示上表示探测器10的位置、扫描方向，并能够容易识别物体运动的方向。
另外，在本实施例中，说明了显示彩色多普勒图像的情况，但本发明不限定于此，在显示其他的截面图像的情况下也同样能够适用。
并且，在本实施例中，对超声波诊断装置进行了说明，但本发明不限定于此，对于取得由超声波诊断装置等收集的图像数据而在图像上显示速度信息的图像处理装置、图像处理程序也同样能够适用。
如上所述，本发明适用于超声波诊断装置、或者从由超声波诊断装置等摄影的图像数据提取速度信息而在图像上进行显示的图像处理装置等。

Claims (8)

1.一种超声波摄影装置，具备：
探测器，对被检体发送超声波，并接收在该被检体内产生的超声波回波；
数据生成部，根据由上述探测器接收的上述超声波回波，生成上述被检体的3维图像数据；
截面图像制作部，根据由上述数据生成部生成的上述3维图像数据，制作特定截面的图像；
标记制作部，制作对由上述截面图像制作部制作的上述截面图像与上述探测器的位置关系进行表示的标记；以及
合成图像显示部，将由上述截面图像制作部制作的上述截面图像与由上述标记制作部制作的上述标记合成并进行显示。
2.如权利要求1所述的超声波摄影装置，其特征在于，
还具备操作受理部，该操作受理部受理由利用者对于上述被检体的上述3维图像数据指定的操作；
上述截面图像制作部基于由上述操作受理部受理的操作，制作上述截面的图像；
上述标记制作部基于由上述操作受理部受理的操作，制作上述标记。
3.如权利要求1所述的超声波摄影装置，其特征在于，
上述标记制作部制作表示上述探测器的探测器标记，来作为上述标记之一，并基于上述探测器的扫描方向，使上述探测器标记的形状变形。
4.如权利要求3所述的超声波摄影装置，其特征在于，
上述标记制作部制作表示上述探测器的中心正下方的线，来作为上述标记之一。
5.如权利要求1所述的超声波摄影装置，其特征在于，
上述标记制作部制作由锥体的顶点表示上述探测器的位置的锥体标记，来作为上述标记之一。
6.如权利要求1所述的超声波摄影装置，其特征在于，
上述标记制作部制作对探测器处于跟前还是处于深处进行区别的前后区别标记，来作为上述标记之一。
7.一种图像处理装置，具备：
截面图像制作部，根据由超声波摄影装置摄影的被检体的图像的3维图像数据，制作特定截面的图像；
标记制作部，制作对由上述截面图像制作部制作的上述截面图像与探测器的位置关系进行表示的标记；以及
合成图像显示部，将由上述截面图像制作部制作的上述截面图像与由上述标记制作部制作的上述标记合成并进行显示。
8.一种图像处理方法，包括：
根据由超声波摄影装置摄影的被检体的图像的3维图像数据，制作特定截面的图像；
由标记制作部制作对制作的上述截面图像与探测器的位置关系进行表示的标记；以及
将制作的上述截面图像与由上述标记制作部制作的上述标记合成并进行显示。
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