CN102283676A - 超声波诊断装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波诊断装置。位置信息附加单元(13)将用于标识在三维区域内断层图像数据的位置的位置数据附加到从每个扫描平面获取的每组断层图像数据上。前存储器(14)以时间序列顺序存储多组断层图像数据。重构处理单元(20)使用各个基本图像作为分割单元，以将存储在前存储器(14)中的多组断层图像数据分割为多个图像组。然后，周期性相互对应的多个断层图像从各个图像组中被提取出，并作为一个数据块被存储在后存储器(26)中。三维图像形成单元(28)基于存储在后存储器(26)中的重构之后的多组断层图像数据来形成显示图像，同时使每组断层图像数据均与由各个位置数据标识的显示区域内的位置相互关联。

Description

超声波诊断装置

技术领域

本发明涉及一种用于形成周期性运动的目标物的显示图像的超声波诊断装置。

背景技术

用于形成例如心脏等运动组织的三维超声波图像的超声波诊断装置是已知的。例如，在已知技术中，超声波束在三维区域中被扫描以获取回波数据，并且基于所获取的回波数据，形成将实时显示的三维超声波图像。然而，实时显示的基本限制在于：在扫描速度、波束密度和波束范围之间存在权衡关系。

还提出了一种用于防止三维超声波图像的实时显示的基本限制的技术。例如，JP 3537594B(专利文献1)公开了一种与心电信号等同步地在三维区域内逐步移动扫描平面的技术；在扫描平面的各个位置处，在多个时间相位上获取多组断层图像数据；并将获取的多组断层图像数据进行重建以形成三维图像数据(重构处理或者重建处理)。然而，在将该技术应用于例如无法直接从其获得心电信号的胎儿时遇到了困难。

JP 2005-74225A(专利文献2)公开了一种用于通过以特定的时间间隔执行扫描而非利用心电信号来重建的技术。然而，在该技术中，假定在数据获取过程中诸如心脏等目标物的运动周期为固定的。如果心脏的运动周期不是固定的，则在重建后的图像中的心脏形态可能相对于实际的心脏形态发生畸变，从而降低可靠性。

鉴于上述现有技术，本发明的发明人对借助于重构处理来形成超声波图像的技术进行了研究和开发。特别是，发明人对更适于运动周期不稳定的目标物的重构处理进行了研究和开发。

发明内容

本发明是通过上述研究和开发而构思的，而且本发明的优势在于提高了作为重构处理的结果而获得的显示图像的可靠性。

根据本发明的一个方案，提供了一种超声波诊断装置，其包括：探头，其向包含周期性运动的目标物的三维区域发射超声波并从所述三维区域接收超声波；发射和接收控制单元，其控制探头以使扫描平面在多个运动周期内移动，从而在三维区域内形成多个扫描平面；基本图像搜索单元，其基于与运动周期相关的特征量，从由与多个扫描平面相对应的多个图像构成的图像串中搜索多个基本图像；图像重构单元，其利用各个基本图像作为分割单元，将图像串分割为多个图像组，并从各个图像组中提取周期性相互对应的多个图像；以及显示图像形成单元，其基于周期性相互对应的多个图像来形成目标物的显示图像，其中，用于标识在三维区域中图像的位置的位置信息被附加到从每个扫描平面获得的每个图像上，并且形成了显示图像同时使周期性相互对应的多个图像中的每一个均与由各个的位置信息标识的显示区域内的位置相互关联。

根据本发明的该方案，可以提高作为重构处理的结果而获得的显示图像的可靠性。例如，可以减小或者消除空间畸变同时减小或者消除时间干扰，以及获得可靠性非常高的显示图像。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个优选实施例的超声波诊断装置的整体结构的图；

图2是说明本发明的优选实施例中的三维扫描的图示；

图3是示出横截面差值的变化的曲线图；

图4是示出相互差值的变化的曲线图；

图5示出了用于说明基本图像的搜索的曲线图；

图6是用于说明由重构处理单元执行的一组处理的图；

图7是示出使用位置数据的图像形成的示例性处理的图；以及

图8是用于说明伴随内插处理的三维图像数据的形成处理的图。

具体实施方式

在下文中，将描述本发明的一个优选实施例。

图1是图示根据本发明的一个优选实施例的超声波诊断装置的整体结构的图。探头10在包含目标物的三维区域内发射并接收超声波。探头10具有发射和接收超声波的多个振动元件(transducer element)，所述多个振动元件受波束形成器12的控制以便形成发射波束。振动元件还接收从目标物反射回的超声波，并将从目标物获得的信号输出到波束形成器12，由此波束形成器12形成接收波束。

本实施例的探头10是3D探头，其在三维区域内扫描超声波束(发射波束和接收波束)，并获取三维的回波数据。例如，通过机械地移动由一维布置的振动元件(1D阵列振动器)电子形成的扫描平面，进行超声波束的三维扫描。可选地，还允许电子控制二维布置的振动元件(2D阵列振动器)，以便进行超声波束的三维扫描。

波束形成器12通过提供与探头10的各个振动元件相对应的传输信号来形成超声波的发射波束。此外，波束形成器12通过对从探头10的各个振动元件处获得的接收信号应用相位加法处理来形成超声波的接收波束，并输出基于接收波束而获取的回波数据。

在本实施例中，目标物是周期性运动的组织或者周期性变化的流动体，例如胎儿心脏或者流过胎儿血管的血液。因而，在下面的描述中，将描述作为优选实施例的目标物是胎儿心脏的情形。在本实施例中，使扫描平面在目标物(胎儿心脏)的多个运动周期内移动，从而在三维区域内形成多个扫描平面。

图2是说明本实施例中的三维扫描的图示。在图2中，以X-Y-Z直角坐标系来表示包含目标物的三维区域。在本实施例中，诸如，扫描平面S形成为基本平行于X-Y平面，并且使扫描平面S在Z轴方向上逐步移动，从而沿Z轴方向形成多个扫描平面S。使扫描平面S在诸如胎儿心脏等目标物的周期性运动的多个周期内，即，例如在大约八秒中包含大约20次心跳的时间段内在Z轴方向上逐步移动。

回到图1，当在胎儿心跳的多个周期内沿Z轴方向形成了多个扫描平面时，获取与扫描平面相对应的断层图像的数据，并且按顺序形成了与多个扫描平面相对应的多组断层图像数据。

位置信息附加单元13将用于标识在三维区域中图像数据的位置的位置信息附加到从每个扫描平面获取的每组断层图像数据上。位置信息附加单元13从波束形成器12或者控制单元40获得例如沿着Z轴方向按顺序形成的扫描平面的位置信息，并且将扫描平面的位置信息附加到每个扫描平面的断层图像数据上。当探头10是其中扫描平面被机械地移动的机械驱动类型时，位置信息可以可选地从设置在探头10上的位置传感器等获得。将在下文中详细描述位置信息的特定示例等。将附加有位置信息的多组断层图像数据按顺序存储在前存储器14中。

误差判定单元16基于从存储在前存储器14中的多组断层图像数据获得的图像之间的差量，来判定多组断层图像数据是否良好。例如，由于由胎儿的运动、母体的运动或者探头的运动引起的胎儿心脏在图像内的大幅运动，存在无法获得良好图像的可能性。因而，误差判定单元16判定是否获得了用于诊断的良好图像。在判定时，误差判定单元16利用由下列等式1定义的横截面差值。

横截面差值 $\left[Z\right]=\underset{x=0}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}|p(x,y,z)-p(x,y,z+1)|...\left(1\right)$

在等式1中，x、y和z表示X-Y-Z直角坐标系中沿相应轴的坐标值，而p表示与断层图像数据内的各个坐标相对应的像素值。通过等式1，计算Z轴方向上的相邻两组断层图像数据之间的差值。

图3是示出横截面差值的变化的曲线图，其中图3中的横轴示出了各组断层图像数据的位置。换句话说，图3中的横轴表示各个扫描平面的位置以及获得各个扫描平面的时间，图3中的横轴与图2中的Z轴(随着时间推移，位置的移动方向)相对应。

在胎儿心脏未大幅运动的情形下，相邻组的断层图像数据会是彼此近似的，并且通过等式1获得的差值会较小。另一方面，在胎儿运动、母体呼吸、探头的位置移动长距离等的情形下，胎儿心脏在断层图像内移动了长距离，使得相邻组的断层图像数据之间的差值会较大。因而，如果横截面差值超过了预定阈值，则误差判定单元16判定出心脏在图像中移动了长距离。

回到图1，当误差判定单元16判定出目标物移动了长距离时，控制单元40控制例如波束形成器12以停止断层图像数据的获取。应当注意到的是，控制单元40综合地控制图1所示的各个单元，并且例如当误差判定单元16判定出存在误差时，控制单元40可以允许显示单元30显示该误差或者警告操作者存在误差。当误差判定单元16未判定出存在误差时，将基于存储在前存储器14中的多组断层图像数据来执行下文描述的处理。

虚拟周期计算单元22基于存储在前存储器14中的多组断层图像数据，来计算用作与胎儿心脏相关的临时周期(temporary period)的虚拟周期。当计算虚拟周期时，虚拟周期计算单元22利用由下列等式2定义的相互差值。

相互差值 $\left[z\right]=$

$\underset{w=0}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}\underset{x=0}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}|p(x,y,z+w)\×\{p(x,y,z+w)-p(x,y,z+w+1)\left\}\right|...\left(2\right)$

在等式2中，x、y和z表示X-Y-Z直角坐标系中沿相应轴的坐标值，而p表示与断层图像数据内的各个坐标相对应的像素值。在等式2中，用Z轴方向上的相邻两组断层图像数据的两个像素值之间的差乘以其中一个像素值。因此，与心脏收缩的情形相比，当心脏扩张时，相互差值变大。因而，不太可能通过单纯的差值来区分的扩张和收缩可以通过相互差值来区分。

例如，在断层图像数据组z中，假定像素p(x，y，z)表示心脏内壁附近的心肌，而p(x，y，z)的像素值＝100。当心脏扩张而且心腔变大时，在断层图像数据组z之后获得的断层图像数据组z+1中，像素p(x，y，z+1)表示心腔。由于心腔的像素值比心肌的像素值小，因此假定p(x，y，z+1)的像素值＝10。在该示例中，等式2右侧的绝对值为100×(100-10)＝9000。当心脏扩张时，由于在心脏内壁附近的大比例的表示心肌的像素变为表示心腔的像素，因此通过等式2计算出的相互差值变得较大。

相反地，当心脏收缩时，会发生与上述示例的现象相反的现象。这意味着，当心脏收缩时心腔变小，与心腔相对应的像素p(x，y，z)＝10变成与心肌相对应的像素p(x，y，z+1)＝100。在该示例中，等式2右侧的绝对值为|10×(10-100)|＝900，该绝对值比扩张情形下的值9000小。因而，可以通过相互差值来区分扩张和收缩。

图4是示出相互差值的变化的曲线图。在图4中，横轴表示各组断层图像数据的位置(各个扫描平面的位置和时间)，并对应于图2中的Z轴(随着时间推移，位置的移动方向)。当通过等式2计算出Z轴上各个位置(z)处的相互差值时，在心脏扩张时，相互差值变得较大。因而，虚拟周期计算单元22检测相互差值的峰值(局部最大值)，并将相邻峰值之间的间隔判定为心脏的周期(心跳的周期)。

然而，存在例如胎儿心脏中的心跳周期可能变化的情形。当心跳周期变化时，峰值之间的间隔也会变化。因而，例如，虚拟周期计算单元22将峰值间隔中的第二大间隔设定为虚拟周期。应当注意到的是，可以将最经常出现的值或能够从峰值之间的间隔的直方图中获得的重心值设定为虚拟周期。此外，用户或装置可以从多个预设值中选择虚拟周期，或者用户可以输入虚拟周期的值。可选地，可以将基于超声波诊断装置的测量结果(诸如M模式测量的结果)获得的值用作虚拟周期，或者通常可以将固定值用作虚拟周期。

回到图1，当设定了虚拟周期时，基本图像搜索单元24利用虚拟周期从多组断层图像数据中搜索多个基本图像。

图5示出了用于说明基本图像的搜索的曲线图。图5(A)到图5(C)分别示出了已参照图4描述的相互差值的变化。基本图像搜索单元24首先从多个断层图像中搜索用作典型(典型基本图像)的基本图像。如图5(A)所示，基本图像搜索单元24将与相互差值变得最大的位置相对应的断层图像数据设定为典型基本图像(典型基本横截面)。然后，基本图像搜索单元24利用典型基本图像作为起点，从与局部最大相互差值相对应的多个断层图像中，按顺序搜索距相隔虚拟周期的位置最近的断层图像。

首先，如图5(A)所示，基本图像搜索单元24在Z轴方向的正方向和负方向上搜索距相隔典型基本图像达虚拟周期(VHR)的位置最近的断层图像，并将所述断层图像设定为基本图像。然后，如图5(B)所示，基本图像搜索单元24搜索距相隔搜索出的基本图像达虚拟周期(VHR)的位置最近的断层图像，并将所述断层图像设定为新的基本图像。在图5(B)中，虚线的箭头示出了多个基本图像(基本横截面)的位置。

基本图像搜索单元24利用典型基本图像作为起点，并且按顺序搜索多个基本图像。这样，如图5(C)所示，从与局部最大相互差值相对应的多个断层图像中搜索出多个基本图像。在图5(C)中，虚线的箭头示出了多个基本图像(基本横截面)的位置。

回到图1，当已搜索到多个基本图像时，重构处理单元20利用用作分割单元的各个基本图像，将多个断层图像分割为多个图像组。然后，重构处理单元20从各个图像组中提取周期性相互对应的多个断层图像，从而实现重构处理(重建处理)。重构处理单元20对存储在前存储器14中的多组断层图像数据进行重构，并将重构后的多组断层图像数据存储在后存储器26中。

图6是用于说明由重构处理单元20执行的处理的图。图6示出了待存储在前存储器14中的数据和待存储在后存储器26中的数据之间的对应关系。在图6中，“断层图像Dn(n＝1，2，3，...，60)”表示沿Z轴(见图2)形成的与多个扫描平面相对应的多组断层图像数据。

在前存储器14中，按照形成的顺序存储与沿Z轴方向按顺序形成的多个扫描平面相对应的多组断层图像数据。这意味着在前存储器14中，在某些断层图像之后，按照断层图像D1，断层图像D2，...断层图像D60，...的顺序存储多个断层图像数据。

作为在三维区域中断层图像数据的位置信息，位置数据z＝1，2，3，...，60被附加到断层图像数据上。位置数据代表Z轴(见图2)上的坐标值。例如，断层图像D1对应于从在z轴上的坐标值1的位置处的扫描平面获取的断层图像数据。

重构处理单元20将各个基本图像设定为分割单元，以将存储在前存储器14中的多组断层图像数据分割为多个图像组。然后，从图像组中提取周期性相互对应的多组断层图像数据。

在图6中，断层图像D1，断层图像D15，...，以及断层图像D51是由基本图像搜索单元24搜索出的多个基本图像。重构处理单元20首先提取作为基本图像的断层图像D1，断层图像D15，...，以及断层图像D51，作为周期性相互对应的多组断层图像数据。然后，将提取出的断层图像D1，断层图像D15，...，以及断层图像D51作为一个数据块存储在后存储器26中。

接下来，重构处理单元20提取在Z轴的正方向上邻近各个基本图像的多个断层图像，作为周期性相互对应的多组断层图像数据。因而，断层图像D2，断层图像D16，...，以及断层图像D52被提取出并作为一个数据块存储在后存储器26中。

此外，重构处理单元20提取在Z轴的正方向上分别邻近断层图像D2，断层图像D16，...，以及断层图像D52的多个断层图像。这样，利用各个基本图像作为起点，周期性相互对应的多个断层图像的数据块被按顺序提取出并存储在后存储器26中。

应当注意到的是，根据上述重构处理，存储在前存储器14中的多个断层图像中的某些断层图像未被用于重构处理。例如，前存储器14中的断层图像D10和断层图像D15之间的断层图像(D11到D14)未被用于重构处理。

此外，在上述重构处理中，在重构处理之后，在后存储器26中形成多个数据块。例如，断层图像D1，断层图像D15，...，以及断层图像D51构成一个数据块，而断层图像D2，断层图像D16，...，以及断层图像D52构成下一个数据块。通过重构处理在后存储器26中形成的数据块的数量对应于以下：即，在根据基本图像而分割形成的多个图像组中包含最小数量的断层图像的图像组中的断层图像的数量。例如，如果如图5(c)所示搜索出多个基本图像，则与在相邻两个基本图像之间具有最短间隔的区间相对应的图像组中的断层图像的数量和图6所示的后存储器26中的数据块的数量彼此一致。

因而，例如，在如图5(C)所示搜索出多个基本图像之后，通过检查与在相邻两个基本图像之间具有最短间隔的区间相对应的图像组中的断层图像的数量“e”，将该数量设定为数据块的数量“e”，并且作为重构处理的结果，在数据块的数量达到“e”时结束重构处理，例如，可以减少(理想的是可以完全消除)重构处理中不必要的步骤。

此外，虽然在图6示出的示例性构造中将对应于基本图像的数据块设定为多个数据块的第一数据块，但是可选地，多个数据块可以形成为使得对应于基本图像的数据块处于理想的位置处。例如，可以将对应于基本图像的数据块设定为中心。

回到图1，基于在重构之后存储在后存储器26中的多组断层图像数据，三维图像形成单元28形成三维地示出例如胎儿心脏等目标物的三维图像数据。三维图像形成单元28基于存储在后存储器26中的一个数据块来形成各个时间相位的三维图像数据。例如，时间相位T1的三维图像数据是基于存储在图6所示的后存储器26中的断层图像D1、断层图像D15、...，以及断层图像D51而形成的，而时间相位T2的三维图像数据是基于存储在后存储器26中的断层图像D2、断层图像D16、...，以及断层图像D52而形成的。

三维图像形成单元28通过应用诸如体绘制法(volume renderingmethod)、积分法和投影法的各种方法，在多个时间相位为各个时间相位形成三维图像数据。将与在多个时间相位以该方式形成的三维图像数据相对应的图像显示在显示单元30上，并以伪方式(pseudo manner)实时显示三维运动图像。例如，可以重复显示与从时间相位T1到最后的时间相位Te的三维图像数据相对应的图像，从而执行循环再生。

在本实施例中，当通过周期性相互对应的多组断层图像数据形成三维图像数据时，使得每组断层图像数据与由各个位置数据标识的位置相互关联。

图7是示出使用位置数据的图像形成的示例性过程的图。图7中示出的实际区域是其中诸如心脏等目标物100实际存在的区域，并且是例如图2中示出的三维区域。图7中示出的显示区域是其中形成了包含目标物图像100’的三维图像数据的三维数据区域。

图7(A)示出了在本实施例中使用位置数据的示例性处理。在实际区域中以虚直线示出的多个断层图像D代表周期性相互对应的多组断层图像数据。例如，在图6中示出的后存储器26中收集为一个数据块的断层图像D1、断层图像D15、...，以及断层图像D51对应于图7(A)中的多个断层图像D。

在本实施例中，因为适当的基本图像是根据诸如心脏等目标物100的运动周期的变化来搜索的，所以如在图7(A)的实际区域中所示出的，多个断层图像D的空间距离可能改变。有鉴于此，在本实施例中，形成了待变成显示图像的三维图像数据，同时使得从实际区域获得的多个断层图像D均与由位置数据标识的显示区域中的位置相互关联。例如，因为断层图像D1的位置数据是z＝1(见图6)，所以在显示区域中断层图像D1也被放置在z＝1的位置处。类似地，其他的断层图像D根据各个断层图像D的位置数据被放置在适当的位置处。

通过这个构造，如图7(A)所示，多个断层图像D被放置在显示区域中，同时保持在实际区域中多个断层图像D中的每一个的位置并且保持在实际区域中断层图像D之间的距离。基于放置在显示区域中的多个断层图像D，形成了包含目标物图像100’的三维图像数据。因为在显示区域中也保持了在实际区域中多个断层图像D的布置状态，所以形成了目标物图像100’同时保持了目标物100的真实形状。

另一方面，图7(B)示出了未使用位置数据的比较示例。而且在图7(B)中，在实际区域中以虚直线示出的多个断层图像D代表周期性相互对应的多组断层图像数据。在图7(A)和图7(B)之间在实际区域中示出的目标物100的形状和在实际区域中多个断层图像的布置状态是等同的。

在图7(B)的比较示例中，在显示区域中从实际区域获得的多个断层图像D以相等的间隔布置，从而形成待变成显示图像的三维图像数据。如果在显示区域中多个断层图像D以相等的距离放置而不管在实际区域中多个断层图像D中空间距离如何变化，则不能保持目标物100的真实形状，并且形成了从真实形状发生畸变的目标物图像100’。

如能够从图7(A)和图7(B)的比较中理解的，在本实施例中，通过使用位置数据，能够形成目标物图像100’，同时保持目标物100的真实形状。

存在其中超声波束的扫描坐标系统和显示图像的显示坐标系统不呈单纯的相似关系的情形。例如，在凸出型扫描的情形中，形成为扇形的扫描平面是沿着弧形的扫描方向被扫描的，以形成多个断层图像。以这种方式形成的多个断层图像可以被放置在例如X-Y-Z直角坐标系统的显示区域中，以形成三维图像数据。在这种情形中，显示区域中的坐标的像素值是基于构成多个断层图像的多个回波数据通过内插处理等形成的。

图8是用于说明伴随内插处理的三维图像数据的形成处理的图。图8中的Z轴和Y轴是以X-Y-Z直角坐标系统表示的显示坐标系统的轴。弧形的Z’轴对应于扫描平面的扫描方向，并且多个断层图像D沿着Z’轴形成。图8中示出的断层图像D是周期性相互对应的多个断层图像，并且空间距离可能不是恒定的。因此，同样地在图8示出的扫描形式中，多个断层图像D中的每一个均与由各个位置数据标识的位置相关联地被放置在显示坐标系统中。

在图8示出的扫描形式中，显示坐标系统中坐标的像素值是基于断层图像中的回波数据以及通过内插处理而形成的。特别地，显示坐标系统中特定坐标处的像素值P是基于对于像素值P附近的位置的多个回波数据E通过内插处理而形成的。例如，像素值P是基于空间上邻近像素值P的8组回波数据E而确定的。在图8中，仅示出了邻近像素值P的8组回波数据中的4组回波数据。

以这种方式确定了显示坐标系统中所有的坐标的像素值P，并且基于这些像素值P形成三维图像数据。同样地在图8示出的扫描形式中，因为多个断层图像D中的每一个均与由各个位置数据标识的位置相关联地放置在显示坐标系统中，所以能够形成目标物图像同时保持目标物的真实形状。

参照图8说明的通过内插处理的像素值的形成，即，将断层图像中的回波数据映射到显示区域上的处理，诸如是由三维图像形成单元28实施的。例如，作为通过重构处理单元20进行重构处理的结果，在图6所示的重构之后多个断层图像(数据)被存储在后存储器26中，并且在图6所示的重构处理之后三维图像形成单元28基于多个断层图像实施图8所示的映射处理。

可选地，重构处理单元20可以实施映射处理。特别地，在重构处理单元20实施重构处理之后，重构处理单元20可以在重构处理之后使用多个断层图像实施图8所示的映射处理，并且将映射到显示坐标系统上的数据存储在后存储器26中。

已经描述了本发明的优选实施例。根据上述实施例，即使当诊断例如胎儿心脏等具有不稳定周期的周期性运动的目标物时，因为适当的基本图像是根据周期的变化来搜索的并且数据块是重构的，所以能减小或者理想地消除了由于周期的变化产生的显示图像的时间干扰(temporal disturbance)。此外，因为形成显示图像的同时使用位置数据将多个断层数据放置在适当的位置处，所以还能减小或者理想地完全消除显示图像的空间畸变等。

如描述地，根据本实施例，能够通过减小或者消除时间干扰以及减小或者消除空间畸变来获得可靠性非常高的显示图像。

在每个方案中上述实施例仅仅是示例性的，并且不会限定本发明的范围。例如，在上述实施例中，实施了其中扫描平面沿着Z轴方向逐步移动以形成多个扫描平面的低速扫描，并且从三维区域获取回波数据，但是可选地，还可以采取重构，其中，在低速扫描之前，诸如以大约2秒钟往返一次对三维区域进行实验性的高速扫描，以协助探头位置的指定。

Claims (15)

1.一种超声波诊断装置，包括：

探头，其向包含周期性运动的目标物的三维区域发射超声波并从所述三维区域接收超声波；

发射和接收控制单元，其控制探头以使扫描平面在多个运动周期内移动，从而在三维区域内形成多个扫描平面；

基本图像搜索单元，其基于与运动周期相关的特征量，从由与多个扫描平面相对应的多个图像构成的图像串中搜索多个基本图像；

图像重构单元，其利用各个基本图像作为分割单元，将图像串分割为多个图像组，并从各个图像组中提取周期性相互对应的多个图像；以及

显示图像形成单元，其基于周期性相互对应的多个图像来形成目标物的显示图像，其中

用于标识在三维区域中图像的位置的位置信息被附加到从每个扫描平面获得的每个图像上，并且

形成显示图像的同时使周期性相互对应的多个图像中的每一个均与由各个位置信息标识的显示区域内的位置相互关联。

2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，进一步包括位置信息附加单元，其将所述位置信息附加到从每个扫描平面获得的每个图像上。

3.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其中

所述图像重构单元从各个图像组中提取周期性相互对应的多个图像以改变所述图像串中的图像的顺序从而形成重构后的图像串，并且

所述显示图像形成单元基于从所述重构后的图像串中获得的周期性相互对应的多个图像来形成所述显示图像，并且同时使所述周期性相互对应的多个图像中的每一个均与所述由各个位置信息标识的显示区域内的位置相互关联。

4.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，进一步包括位置信息附加单元，其将所述位置信息附加到从每个扫描平面获得的每个图像上。

5.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其中

所述图像重构单元从各个图像组中提取周期性相互对应的多个图像以改变所述图像串中的图像的顺序从而形成重构后的图像串，同时使提取出的图像中的每一个均与所述由各个位置信息标识的显示区域内的位置相互关联，并且

所述显示图像形成单元基于从所述重构后的图像串中获取的周期性相互对应的多个图像来形成所述显示图像。

6.根据权利要求5所述的超声波诊断装置，进一步包括位置信息附加单元，其将所述位置信息附加到从每个扫描平面获得的每个图像上。

7.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其中

所述基本图像搜索单元以与目标物运动的虚拟周期相对应的间隔从构成图像串的多个图像中搜索多个基本图像。

8.根据权利要求7所述的超声波诊断装置，其中

所述基本图像搜索单元基于特征量来设定多个图像中的典型基本图像，并利用典型基本图像作为起点来搜索多个基本图像。

9.根据权利要求8所述的超声波诊断装置，其中

所述基本图像搜索单元将与构成图像串的各个图像的相互差值中的最大相互差值相对应的图像设定为典型基本图像，并且利用典型基本图像作为起点，从与局部最大相互差值相对应的多个图像中，按顺序搜索距相隔虚拟周期的位置最近的图像，并且将所述图像设定为多个基本图像。

10.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其中

所述基本图像搜索单元以与目标物运动的虚拟周期相对应的间隔从构成图像串的多个图像中搜索多个基本图像，

所述图像重构单元从各个图像组中提取周期性相互对应的多个图像以改变所述图像串中的图像的顺序从而形成重构后的图像串，并且

所述显示图像形成单元基于从所述重构后的图像串中获得的周期性相互对应的多个图像来形成所述显示图像，并且同时使所述周期性相互对应的多个图像中的每一个均与所述由各个位置信息标识的显示区域内的位置相互关联。

11.根据权利要求10所述的超声波诊断装置，其中

所述基本图像搜索单元基于特征量来设定多个图像中的典型基本图像，并利用典型基本图像作为起点来搜索多个基本图像。

12.根据权利要求11所述的超声波诊断装置，其中

所述基本图像搜索单元将与构成图像串的各个图像的相互差值中的最大相互差值相对应的图像设定为典型基本图像，并且利用典型基本图像作为起点，从与局部最大相互差值相对应的多个图像中，按顺序搜索距相隔虚拟周期的位置最近的图像，并且将所述图像设定为多个基本图像。

13.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其中

所述基本图像搜索单元以与目标物运动的虚拟周期相对应的间隔从构成图像串的多个图像中搜索多个基本图像，

所述图像重构单元从各个图像组中提取周期性相互对应的多个图像以改变所述图像串中的图像的顺序从而形成重构后的图像串，同时使提取出的图像中的每一个均与所述由各个位置信息标识的显示区域内的位置相互关联，并且

所述显示图像形成单元基于从所述重构后的图像串中获得的周期性相互对应的多个图像来形成所述显示图像。

14.根据权利要求13所述的超声波诊断装置，其中

所述基本图像搜索单元基于特征量来设定多个图像中的典型基本图像，并利用典型基本图像作为起点来搜索多个基本图像。

15.根据权利要求14所述的超声波诊断装置，其中

所述基本图像搜索单元将与构成图像串的各个图像的相互差值中的最大相互差值相对应的图像设定为典型基本图像，并且利用典型基本图像作为起点，从与局部最大相互差值相对应的多个图像中，按顺序搜索距相隔虚拟周期的位置最近的图像，并且将所述图像设定为多个基本图像。

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