CN103315769B - 超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法 - Google Patents
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Abstract
实施方式涉及超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法。避免通过超声波的三维扫描显示的图像的画质劣化。实施方式的超声波诊断装置具备超声波探头、保存控制部、输出控制部。超声波探头通过发送接收控制,进行超声波的三维扫描。保存控制部进行控制,以使得将由上述超声波探头进行的三维扫描生成的数据作为多个二维数据保存在规定的存储部中,该多个二维数据是通过对在该三维扫描的区域沿着规定方向位置连续地变更的多个规定断面进行二维扫描而生成的。输出控制部进行控制,以使得将基于上述规定的存储部所保存的多个二维数据的多个二维图像数据作为动态图像数据输出至规定的输出部。
Description
本申请主张2012年3月21日申请的日本专利申请号2012-063560的优先权,并在本申请中引用上述日本专利申请的全部内容。
技术领域
实施方式涉及超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法。
背景技术
近年来,通过能够进行超声波的三维扫描的超声波探头(probe),生成三维的超声波图像数据(data)(体数据(volumedata)),并显示基于体数据的二维图像的超声波诊断装置正在实用化。作为能够进行超声波的三维扫描的超声波探头,存在通过使为了进行二维扫描而排列成一列的多个振子机械地摆动来进行三维扫描的机械(mechanical)4D探头、或由配置成格子状的多个振子电子地进行三维扫描的2D阵列(array)探头。
作为用于显示体数据的图像,例如,该超声波诊断装置根据体数据来重建进行三维扫描的区域中的规定断面的MPR(MultiPlanerReconstruction)图像。但是,在根据体数据生成的显示用图像中,有时画质会发生劣化。
发明内容
本发明要解决的问题在于,提供一种能够避免通过超声波的三维扫描来显示的图像的画质劣化的超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法。
实施方式的超声波诊断装置具备:超声波探头、保存控制部、以及输出控制部。超声波探头通过发送接收控制,进行超声波的三维扫描。保存控制部进行控制,以使得将由上述超声波探头进行的三维扫描生成的数据,作为多个二维数据保存在规定的存储部中,该多个二维数据是通过对在该三维扫描的区域沿着规定方向使位置连续地变更的多个规定断面进行二维扫描而生成的。输出控制部进行控制,以使得将基于保存于上述规定的存储部中的多个二维数据的多个二维图像数据作为动态图像数据输出至规定的输出部。
根据实施方式的超声波诊断装置,能够避免通过超声波的三维扫描来显示的图像的画质劣化。
附图说明
图1是用于说明以往的超声波诊断装置的结构例的图。
图2是用于说明以往的数据管理单位的图。
图3是用于说明第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构例的图。
图4是用于说明基于第1实施方式所涉及的控制部的处理的图。
图5是用于说明第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图(flowchart)。
图6、图7以及图8是用于说明第2实施方式的图。
图9是用于说明第2实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图。
图10是用于说明第3实施方式的图。
图11是用于说明第3实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图。
图12是用于说明第4实施方式的图。
图13是用于说明第4实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图。
图14是用于说明第5实施方式的图。
图15是用于说明第5实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明超声波诊断装置的实施方式。
首先,在针对第1实施方式所涉及的超声波诊断装置进行说明之前,使用图1,针对以往的超声波诊断装置进行说明。图1是用于说明以往的超声波诊断装置的结构例的图。如图1所示,以往的超声波诊断装置100具有超声波探头10、装置主体20、显示器(monitor)30、输入装置40。另外,超声波诊断装置100所具有的装置主体20如图1所示,经由网络(network)等和外部装置2连接。
作为多个声响元件(声响元件组),例如,超声波探头10具有多个压电振子,这些多个压电振子根据从后述的装置主体20所具有的发送接收部21供给的驱动信号来产生超声波。另外,超声波探头10接收来自被检体的反射波并转换成电气信号。另外,超声波探头10具有设置在压电振子上的匹配层和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10对被检体P发送超声波,则被发送的超声波被被检体P的体内组织中的声阻抗(impedance)的不连续面依次反射,作为反射波信号,由超声波探头10所具有的多个压电振子接收。所接收的反射波信号的振幅依存于反射超声波的不连续面中的声阻抗的差。另外,所发送的超声波脉冲(pulse)被正在移动的血流或心脏壁等表面反射时的反射波信号由于多普勒(Doppler)效应,依存于对于移动体的超声波发送方向的速度分量,并受到频移。
在此,图1所示的超声波探头10是能够由超声波二维地对被检体P进行扫描,同时能够三维地对被检体P进行扫描的超声波探头。图1所示的超声波探头10通过发送接收控制,进行超声波的三维扫描。换而言之,图1所示的超声波探头10不是通过在进行二维扫描的状态下由操作者手动地移动,来进行超声波的三维扫描,而是通过基于后述的发送接收部21等的机械自动控制,来进行超声波的三维扫描。具体而言,图1所示的超声波探头10通过使排列成一列的振子组摆动,来进行三维扫描。更具体而言,图1所示的超声波探头10是由配置成一列的多个压电振子(振子组),二维地对被检体P进行扫描,同时以规定的角度(摆动角度)使多个压电振子机械地摆动,来进行超声波的三维扫描的机械4D探头。
输入装置40具有鼠标(mouse)、键盘(keyboard)、按钮(button)、面板开关(panelswitch)、触摸指令屏(touchcommandscreen)、脚踏开关(footswitch)、轨迹球(trackball)、操纵杆(joystick)等,接受来自超声波诊断装置100的操作者的各种设定要求,对于装置主体20转送所接受的各种设定要求。
显示器30显示用于超声波诊断装置100的操作者使用输入装置40输入各种设定要求的GUI(GraphicalUserInterface),或者显示在装置主体20中生成的超声波图像等。
装置主体20是进行超声波图像摄影的整体控制的装置,具体而言,是根据超声波探头10接收到的反射波生成超声波图像数据的装置。装置主体20例如如图1所示,具有:发送接收部21、信号处理部22、图像处理部23、数据存储部24、控制部25、接口(interface)部26。
发送接收部21控制超声波探头10来执行超声波的三维扫描。发送接收部21具有触发(trigger)发生电路、发送延迟电路以及脉冲发生器(pulsar)电路等,对超声波探头10供给驱动信号。脉冲发生器电路以规定的速率(rate)频率,反复发生用于形成发送超声波的速率脉冲(ratepulse)。另外,发送延迟电路对于脉冲发生器电路发生的各速率脉冲赋予将从超声波探头10产生的超声波会聚成束(beam)状并确定发送指向性所需的每个压电振子的延迟时间。另外,触发发生器电路以基于速率脉冲的定时(timing),对超声波探头10施加驱动信号(驱动脉冲)。即,延迟电路通过使对于各速率脉冲赋予的延迟时间发生变化,来任意地调整来自压电振子面的发送方向。
另外,发送接收部21为了根据后述的控制部25的指示,执行规定的扫描序列(scansequence),具有能够瞬间变更发送频率、发送驱动电压等的功能。特别地,发送驱动电压的变更通过能够瞬间切换其值的线性放大器(linearamplifier)型的发生电路、或者电气切换多个电源单元(unit)的机构来实现。
另外,发送接收部21具有放大器(amplifier)电路、A/D(analog/digital)转换器、加法器、相位检波电路等,对于超声波探头10接收到的反射波信号进行各种处理生成反射波数据。放大器电路在每个信道(channel)中将反射波信号进行放大,进行增益(gain)校正处理。A/D转换器对增益校正后的反射波信号进行A/D转换,并对数字数据(digitaldata)赋予确定接收指向性所需的延迟时间。加法器对由A/D转换器进行了处理的反射波信号进行加法处理。通过加法器的加法处理,强调来自与反射波信号的接收指向性对应的方向的反射分量。相位检波电路将加法器的输出信号转换成基带带宽(baseband)的同相信号(I信号、I:In-pahse)和正交信号(Q信号、Q:Quadrature-phase)。并且,相位检波电路将I信号以及Q信号(IQ信号)向后一级的信号处理部22输出。另外,基于相位检波电路的处理前的数据被称为RF信号。以下,综合根据超声波的反射波生成的“IQ信号、RF信号”,记作“反射波数据”。
这样,发送接收部21控制超声波的发送接收中的发送指向性和接收指向性。即,发送接收部21作为发送波束成形器(beamformer)以及接收波束成形器来发挥作用。在此,发送接收部21通过使作为机械4D探头的超声波探头10的振子组发送二维的超声波束,来进行对被检体P的二维扫描(断面的扫描)。由此,发送接收部21生成二维的反射波数据。
另外,发送接收部21通过使作为机械4D探头的超声波探头10的振子组以规定的摆动速度在规定的范围内摆动,来进行基于多个断面的二维扫描的三维扫描。当进行三维扫描时,发送接收部21根据多个断面各自的反射波信号生成三维的反射波数据。另外,操作者通过经由输入装置40,设定摆动角度(摆动范围),来设定进行三维扫描的范围。
信号处理部22从发送接收部21接收反射波数据,进行对数放大、包络线检波处理等,生成信号强度由亮度的明暗来表现的数据(B模式(mode)数据)。另外,信号处理部22根据从发送接收部21接收到的反射波数据对速度信息进行频率分析,提取基于多普勒效应的血流或组织、造影剂回波(echo)分量,生成针对多点提取出平均速度、方差、功率(power)等移动体信息的数据(多普勒数据)。
在此,信号处理部22能够针对二维的反射波数据以及三维的反射波数据的双方进行处理。即,信号处理部22根据二维的反射波数据生成二维的B模式数据,根据三维的反射波数据生成三维的B模式数据。另外,信号处理部22根据二维的反射波数据生成二维的多普勒数据,根据三维的反射波数据生成三维的多普勒数据。
图像处理部23根据信号处理部22生成的数据生成超声波图像数据。即,图像处理部23根据B模式数据生成由亮度来表示反射波的强度的B模式图像数据。另外,图像处理部23根据多普勒数据生成作为表示移动体信息的平均速度图像、方差图像、功率图像、或者它们的组合图像的多普勒图像数据。另外,图像处理部23还能够生成对超声波图像合成了各种参数的文字信息、刻度、体位标记(bodymark)等的合成图像。
在此,图像处理部23将超声波扫描的扫描线信号列转换(扫描转换(scanconvert))成电视(television)等代表的视频格式(videoformat)的扫描线信号列,并生成作为显示用图像的超声波图像数据。另外,除了扫描转换以外,作为各种图像处理,图像处理部23例如使用扫描转换后的多个图像帧(frame),进行重新生成亮度的平均值图像的图像处理(平滑化处理)、或在图像内使用微分滤波(filter)的图像处理(边缘(edge)强调处理)等。
即,B模式数据以及多普勒数据是扫描转换处理前的超声波图像数据,图像处理部23生成的数据是扫描转换处理后的显示用超声波图像数据。另外,B模式数据以及多普勒数据被称为原始数据(RawData)。
另外,图像处理部23通过对信号处理部22生成的三维的B模式数据进行坐标转换,来生成三维的B模式图像数据。另外,图像处理部23通过对于信号处理部22生成的三维的多普勒数据进行坐标转换,来生成三维的彩色多普勒图像数据。即,图像处理部23将“三维的B模式图像数据或三维的彩色多普勒图像数据”生成为“作为三维的超声波图像数据的体数据”。
另外,图像处理部23为了生成用于将体数据显示在显示器30上的各种二维图像数据,对于体数据进行绘制(rendering)处理。作为图像处理部23进行的绘制处理,存在进行断面重建法(MPR:MultiPlanerReconstruction)根据体数据生成MPR图像数据的处理。另外,作为图像处理部23进行的绘制处理,存在对于体数据进行“CurvedMPR”的处理、或对于体数据进行“IntensityProjection”的处理。另外,作为图像处理部23进行的绘制处理,存在生成反映出三维的信息的二维图像数据的体绘制(VR:VolumeRendering)处理。
数据存储部24存储由装置主体20生成的各种数据。例如,数据存储部24存储发送接收部21生成的反射波数据、信号处理部22生成的B模式数据以及多普勒数据、或图像处理部23生成的超声波图像数据。另外,数据存储部24还存储三维的反射波数据、三维的B模式数据、三维的多普勒数据、以及三维的超声波图像数据。
控制部25是实现作为信息处理装置的功能的控制处理器(processor)(CPU:CentralProcessingUnit),控制超声波诊断装置100的处理整体。具体而言,控制部25根据经由输入装置40由操作者输入的各种设定要求、各种控制程序以及各种数据,来控制发送接收部21、信号处理部22以及图像处理部23的处理。另外,控制部25控制向数据存储部24的数据保存处理。另外,控制部25进行数据存储部24所存储的数据的输出控制。例如,控制部25进行控制,以使得将超声波图像数据等显示在显示器30上。
接口部26是对于输入装置40、或外部装置2的接口。例如,输入装置40所接受的来自操作者的各种设定信息以及各种指示通过接口部26,转送至控制部25。另外,例如,由装置主体20生成的图像数据能够通过接口部26,经由网络向外部装置2输出。
外部装置2是经由接口部26与装置主体20连接的装置。例如,外部装置2是作为管理各种医用图像的数据的系统(system)的PACS(PictureArchivingandCommunicationSystem)的数据库(database)、或管理添加了医用图像的电子病历(chart)的电子病历系统(chartsystem)的数据库等。或者,外部装置2例如是在医院内工作的医师或检查技师在医用图像的读影中使用的工作站(workstation)或PC(PersonalComputer)等。或者,外部装置2是打印机(printer)、CD或DVD等非暂时性的存储介质。控制部25控制数据存储部24所存储的各种数据向外部装置2的输出处理。
以上,如所说明的那样,超声波探头10是通过使作为2D扫描探头(scanprobe)的振子组机械摆动来进行超声波的三维扫描的机械4D探头,以往的超声波诊断装置100是由超声波探头10收集体数据的三维超声波诊断装置。只在收集体数据时,机械4D探头进行振子组的机械摆动。以往的超声波诊断装置100开始机械摆动,同时开始三维数据的生成以及收集。在此,所谓三维数据,是指三维反射波数据、三维信号处理完成数据(三维B模式数据以及三维多普勒数据)以及体数据(三维B模式图像数据以及三维多普勒图像数据)等。
如上述那样,由发送接收部21生成的反射波数据经过信号处理部22的信号处理以及图像处理部23的图像处理,变为体数据。在以往的超声波诊断装置100中,一般而言,进行三维扫描时的数据的管理单位变为三维扫描范围内的每1扫描数据。图2是用于说明以往的数据管理单位的图。
即,以往的超声波诊断装置100如图2所示,将超声波探头10所具有的振子组在三维扫描范围摆动1次而生成的三维数据,作为进行数据的保存或数据的读出时的处理单位来进行管理。例如,以往,如图2所示,将由1次摆动而由图像处理部23生成的1个体数据1000作为1个数据进行管理。另外,虽然没有图示,但以往的超声波诊断装置100还将由1次的摆动而由发送接收部21生成的三维反射波数据、或由1次摆动由信号处理部22生成的三维信号处理完成数据作为1个数据进行管理。
并且,以往,为了观察作为三维超声波图像数据的体数据,图像处理部23根据体数据生成VR图像或MPR图像。在此,在超声波检查中,当观察MPR图像时,主要被观察的断面是被称为A面、B面以及C面的正交的3个断面。以下,针对在作为机械4D探头的超声波探头10中使用的A面、B面以及C面进行说明。
所谓A面是由超声波探头10中的振子组的排列方向和超声波束的发送方向形成的断面(参照图2)。换而言之,A面是接近超声波探头10进行二维扫描的断面的断面。另外,所谓B面是指由超声波束的发送方向和摆动方向形成的断面。换而言之,摆动方向是B面方向。另外,所谓C面是指正交于A面以及B面的断面,即,是对于超声波束的发送方向位于垂直方向的断面。
使用作为机械4D探头的超声波探头10的三维扫描通过使适于基于与A面对应的断面的二维扫描的二维超声波图像数据的收集的振子组机械摆动来进行。在此,当进行三维扫描时,机械摆动速度越快,则被称为容积比(VolumeRate)的三维数据的反复收集速度越高,能够以高速度进行基于体数据的图像的更新。因此,为了提高实时(real-time)性,需要加快机械摆动速度。另一方面,如果使机械摆动速度加快,则为了确保容积比,需要降低摆动方向的扫描线密度。因此,一般而言,当以每秒数帧(frame)的速度进行基于体数据的图像更新时,B面或C面的MPR图像的画质与A面的MPR图像的画质相比降低。因此,以往,在MPR图像的观察中,大多数情况下使用A面。
另外,特别地,当由作为机械4D探头的超声波探头10观察胎儿的心脏时,B面或C面的MPR图像的画质降低变得显著。胎儿的心拍数与大人的心拍数相比较,例如,高达120心拍/分。因此,如果以通常的摆动速度对胎儿的心脏进行三维扫描,则在各位置收集的数据的心脏时相不同,由1次三维扫描收集到的1个体数据变为混合了不同的心脏时相的胎儿心脏的数据。
因此,知道有一种根据通过使超声波探头10以低速对胎儿心脏整体进行三维扫描而收集到的数据,将胎儿心脏的各心脏时相的体数据作为三维动态图像数据来收集的技术(以下,记作胎儿心脏观察技术)。在胎儿心脏观察技术中,通过将心拍数高的胎儿心脏以低速进行1次三维扫描,从而,收集多个二维断层像,并将所收集到的多个二维断层像在摆动方向沿着时间序列排列。通过进行低速的摆动,从而,在振子组摆动小的角度(例如,3度)期间,能够连续地收集1周期相应的心脏时相的二维断层像。在此通过对变为各二维断层像的生成源的反射波数据进行频率分析,从而能够求出各二维断层像的心脏时相。在胎儿心脏观察技术中,通过根据频率分析的结果,将变为同一心脏时相的多个二维断层像沿着摆动方向排列,来重建同一心脏时相的体数据。由此,在胎儿心脏观察技术中,能够通过1次三维扫描,收集沿着胎儿心脏的心脏时相的三维动态图像数据。
但是,在胎儿心脏观察技术中,由于基于频率分析的心拍检测的精度或胎动等影响反映在重建后的体数据中,因此,与基于通常的摆动速度的三维扫描相比较,还易于发生B面或C面的MPR图像的画质降低。这样,在基于以往的超声波诊断装置100的三维扫描中,B面或C面的MPR图像的画质降低。
另外,在以往的超声波诊断装置100中,当将与由超声波束扫描的断面不同的断面作为A面,根据体数据重建MPR图像时,A面的MPR图像的画质也降低。这是由于当进行三维扫描时,以往,将体数据作为管理单位来保存,特别地,扫描断面与重建用A面的乖离越大,则A面的MPR图像的画质越劣化。
因此,第1实施方式所涉及的超声波诊断装置为了避免由超声波的三维扫描显示的图像的画质劣化,进行以下说明的处理。图3是用于说明第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构例的图。
如图3所示,第1实施方式所涉及的超声波诊断装置1与上述的以往的超声波诊断装置100相同,具有作为机械4D探头的超声波探头10、显示器30以及输入装置40。即,超声波探头10通过发送接收控制,进行超声波的三维扫描。具体而言,超声波探头10在排列成一列的振子组进行二维扫描的状态下,通过进行机械摆动,来进行超声波的三维扫描。并且,代替以往的超声波诊断装置100所具有的装置主体20,第1实施方式所涉及的超声波诊断装置1具有装置主体200。装置主体200如图3所示的那样,与上述的外部装置2经由网络等连接。
图3所示的装置主体200与使用图1说明的装置主体20相同,具有发送接收部21、信号处理部22、图像处理部23、数据存储部24以及接口部26。图3所示的装置主体200所具有的发送接收部21、信号处理部22、图像处理部23、控制部25以及接口部26进行与使用图1说明的装置主体20的各部相同的处理。并且,图3所示的装置主体200与使用图1说明的装置主体20相比较,代替控制部25而具有控制部250。
控制部250与控制部25相同,是实现作为信息处理装置的功能的CPU,控制超声波诊断装置1的处理整体。控制部250除了以下说明的第1实施方式所涉及的保存控制以及输出控制以外,进行与控制部25相同的控制处理。即,超声波诊断装置1是与超声波诊断装置100相同地构成的三维超声波诊断装置。其中,控制部250如图3所示,具有进行第1实施方式所涉及的保存控制的保存控制部251和进行第1实施方式所涉及的输出控制的输出控制部252。
保存控制部251进行控制,以使得将由超声波探头10进行的三维扫描生成的数据作为多个二维数据保存在数据存储部24中,上述多个二维数据是通过对在该三维扫描的区域沿着规定方向位置连续地变更的多个规定断面进行二维扫描而生成的。由三维扫描生成的数据例如是三维反射波数据、三维信号处理完成数据(三维B模式数据以及三维多普勒数据)以及体数据(三维B模式图像数据以及三维多普勒图像数据)等三维数据。并且,输出控制部252进行控制,以使得将基于数据存储部24所保存的多个二维数据的多个二维图像数据作为动态图像数据输出至规定的输出部(显示器30或外部装置2)。
具体而言,在第1实施方式中,保存控制部251进行控制,以使得作为多个二维数据,将多个二维图像数据保存在数据存储部24中。并且,在第1实施方式中,输出控制部252进行控制,使得将数据存储部24所保存的多个二维图像数据作为动态图像数据输出至规定的输出部。
在此,所谓“规定断面”是指由超声波探头10中的振子组的排列方向和超声波束的发送方向形成的A面。另外,所谓“沿着规定方向位置连续地变更的多个规定断面”是指通过机械摆动而沿着摆动方向被二维扫描的位置连续地变更的多个A面。
另外,所谓“二维数据”是指被二维扫描的A面的二维反射波数据、二维信号处理完成数据以及二维超声波图像数据。另外,所谓“二维图像数据”是指作为二维的超声波图像数据的二维B模式图像数据或二维多普勒图像数据。
即,在第1实施方式中,没有将通过使二维扫描的位置沿着摆动方向连续地变更来进行三维扫描时的数据的管理单位作为以往的三维数据,而作为二维数据。具体而言,保存控制部251将被三维扫描的区域作为被二维扫描的多个A面,将1个三维数据作为由分别与多个A面对应的多个二维数据构成的二维数据组进行管理。保存控制部251进行控制,以使得作为分别与多个A面对应的多个二维数据,发送接收部21生成二维反射波数据组。另外,保存控制部251进行控制,以使得作为分别与多个A面对应的多个二维数据,信号处理部22生成二维信号处理完成数据组。另外,保存控制部251进行控制,以使得作为分别与多个A面对应的多个二维数据,图像处理部23生成二维图像数据组。
并且,在第1实施方式中,保存控制部251进行控制,以使得将图像处理部23生成的多个A面各自的二维图像数据保存在数据存储部24中。并且,输出控制部252将数据存储部24所保存的多个二维图像数据作为动态图像数据显示在显示器30上,或者向外部装置2输出。换而言之,第1实施方式所涉及的控制部250进行控制,使得将由三维扫描收集到的数据作为二维图像数据的动态图像数据来进行处理。
以下,针对上述的控制处理的一个例子进行说明。首先,超声波诊断装置1的操作者经由输入装置40预先设定进行三维扫描的扫描条件。具体而言,操作者为了设定进行三维扫描的范围,预先设定摆动角度(与摆动范围的一端的位置对应的角度以及与摆动范围的另一端的位置对应的角度)。另外,超声波诊断装置1的操作者预先设定摆动速度、或者1次摆动所需的摆动时间。
在此,操作者以多个规定断面(多个A面)各自的位置以每一恒定的量进行变更的方式,设定扫描条件。具体而言,操作者以A面的位置以恒定时间、恒定的角度(恒定的间隔)来变更的方式,来设定扫描条件。换而言之,操作者以摆动速度为恒定的方式来设定扫描条件。
并且,操作者以变为观察对象的脏器能够在由所希望的多个A面构成的区域进行三维扫描的方式,来确定超声波探头10的位置。并且,操作者例如通过按下输入装置40所具有的开关(switch)(2D动态图像数据保存开关),来进行用于开始第1实施方式所涉及的控制部250的控制处理的开始要求。内置于超声波探头10的振子组在没有进行三维扫描的状态下,通常,被固定在中央位置。通过按下2D动态图像数据保存开关,从而通过控制部250的控制,振子组的位置向摆动范围的一端移动。
并且,开始振子组的机械摆动,开始二维图像数据的收集。图像处理部23按照由对振子组设定的扫描条件决定的声响帧频,生成二维图像数据。并且,通过保存控制部251的控制,图像处理部23将以声响帧频生成的二维图像数据保存在数据存储部24所设定的以往的场景存储器(cinememory)的空间中。另外,保存控制部251也可以进行控制,使得以根据显示器30能够显示的帧频等超声波诊断装置1所具有的硬件(hardware)的性能能够实现的图像采集(capture)的速率,将二维图像数据保存在场景存储器的空间中。
并且,在机械地摆动的振子组到达另一摆动范围端的时刻,控制部250停止摆动。另外,操作者在结束了1次摆动的时刻,按下输入装置40所具有的Freeze按钮,使数据收集停止。并且,操作者通过再次按下2D动态图像数据保存开关,从而,保存控制部251将数据存储部24所保存的多个二维图像数据能够作为基于三维扫描的二维动态图像数据来输出的情况通知给输出控制部252。另外,第1实施方式也可以在结束了1次摆动的时刻,操作者不按下Freeze按钮或2D动态图像数据保存开关,而自动地进行保存控制部251的处理。
图4是用于说明基于第1实施方式所涉及的控制部的处理的图。如图4所示,超声波探头10通过使对与A面对应的断面进行二维扫描的振子组沿着摆动方向(B面方向)摆动,来进行一次三维扫描。图像处理部23通过保存控制部251的控制,作为进行了三维扫描的范围的三维超声波图像数据,生成多个A面各自的二维超声波图像数据(图4所示的二维图像数据组2000)。并且,图像处理部23通过保存控制部251的控制,将二维图像数据组2000保存在数据存储部24(场景存储器)中。
这样,保存控制部251将基于多个规定断面(A面)的变更了二维扫描的位置的范围作为进行保存控制的1个单位。即,保存控制部251综合由1次摆动收集到的多个二维图像数据以1个单位进行管理。另外,为了容易地将由1次摆动收集到的多个二维图像数据作为1单位进行管理,直到通过按下2D动态图像数据保存开关将振子组的位置移动到摆动扫描的开始位置,保存控制部251刷新(refresh)、清除(clear)数据存储部24的场景存储器。并且,保存控制部251开始二维图像数据的保存控制。由此,输出控制部252能够识别为,数据存储部24最初保存的二维图像数据是与摆动开始位置对应的图像数据,数据存储部24最后保存的二维图像数据是与摆动结束位置对应的图像数据。
并且,输出控制部252例如从数据存储部24读出二维图像数据组2000,将作为动态图像数据的二维图像数据组2000动态显示在显示器30上。或者,输出控制部252例如从数据存储部24读出二维图像数据组2000,缩略(thumbnail)显示构成作为动态图像数据的二维图像数据组2000的各帧。
或者,输出控制部252例如从数据存储部24读出二维图像数据组2000,并将二维图像数据组2000作为动态图像数据向外部装置2输出。
接着,使用图5,针对第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理进行说明。图5是用于说明第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图。
如图5所示,第1实施方式所涉及的超声波诊断装置1设定扫描条件,判定是否接受了三维扫描的开始要求(步骤(step)S101)。在此,当没有接受三维扫描的开始要求时(步骤S101否定),超声波诊断装置1待机,直到接受三维扫描的开始要求。
另一方面,当接受了三维扫描的开始要求时(步骤S101肯定),通过控制部250的控制,超声波探头10根据扫描条件开始三维扫描(步骤S102)。并且,保存控制部251判定是否生成了1帧相应的反射波数据(步骤S103)。在此,当没有生成1帧相应的反射波数据时(步骤S103否定),保存控制部251待机,直到生成1帧相应的反射波数据。
另一方面,当生成了1帧相应的反射波数据时(步骤S103肯定),通过保存控制部251的控制,图像处理部23生成1帧相应的超声波图像数据,并保存在数据存储部24中(步骤S104)。并且,保存控制部251判定是否生成了1容积相应的反射波数据(步骤S105)。在此,当没有生成1容积相应的反射波数据时(步骤S105否定),保存控制部251返回步骤S103,判定是否生成了1帧相应的反射波数据。
另一方面,当判定为生成了1容积相应的反射波数据时(步骤S105肯定),输出控制部252将1容积相应的多个超声波图像数据(二维超声波图像数据组)作为动态图像数据来输出(步骤S106),并结束处理。另外,第1实施方式也可以通过重复步骤S103至步骤S106的处理,来输出多个容积相应的动态图像数据。
如上述那样,在第1实施方式中,没有以容积单位对数据进行管理,而将体数据作为被二维扫描的位置的A面的二维超声波图像数据的块来进行管理。因此,显示器30所显示的A面的图像、或外部装置2的显示器所显示的A面的图像变为实际上被二维扫描的断面的图像,与根据体数据重建的A面的MPR图像相比变为高画质。即,以往,在根据多个A面的二维超声波图像数据重建了三维超声波图像数据之后,重新进行MPR处理,生成A面的二维超声波图像数据。另一方面,在第1实施方式中,每当进行A面的二维扫描,则生成A面的二维超声波图像数据,并以能够输出的状态保存。因此,在第1实施方式中,与以往相比较,能够提供高画质的图像。
特别地,在观察胎儿心脏时,作为应该观察的断面,存在“4-chamberview”和大致与“4-chamberview”平行的“3-vesselview”以及“3-vesselsandtracheaview”。这些3断面被作为体数据内的A面来观察。在第1实施方式中,由于作为A面的动态图像数据构成体数据,因此,将上述3个断面与根据体数据重建得到的A面的MPR图像进行比较,能够作为高画质的图像来观察。从而,在第1实施方式中,能够避免由超声波的三维扫描显示的图像的画质劣化。
另外,以往,三维扫描后的数据将三维数据作为管理单位来保存,因此,基于体数据的二维图像的显示、或体数据的分析需要专用的三维图像用软件(software)。在三维超声波诊断装置上搭载有三维图像用软件。但是,大多数情况下,在作为外部装置2的读影用工作站或PC等上,没有搭载三维图像用软件。因此,以往的超声波诊断装置100的操作者以即使在读影者操作的PC上也能够进行读影的方式,将基于体数据的多个二维图像数据作为诊断用图像数据,向作为外部装置2的读影用工作站、PC、数据库、打印机、存储媒体等输出。
另外,通常,医用图像数据以根据DICOM(DigitalImagingandCommunicationsinMedicine)规格的数据形式,向外部装置2输出。在DICOM规格中,作为标准用标记通过使用“3D数据”标记(tag)从而能够对体数据进行处理。但是,当使用“3D数据”标记时,输出侧的装置如X射线CT装置等那样需要对装置将基于固有的三维坐标系的位置信息作为附带信息来赋予。但是,在超声波探头10抵接于被检体P的任意的位置的三维超声波诊断装置中,不适合如X射线CT装置等那样对装置设定固有的三维坐标系,另外,大多数情况下超声波诊断装置的扫描线变为放射状,当构成3D数据时,基于xyz的垂直坐标系的数据排列不一定有效,因此,按照DICOM形式的3D数据不是主流。
因此,由超声波检查收集到的三维数据或四维数据例如需要对超声波检查赋予特有的私有标记并向外部装置2输出。即,由超声波的三维扫描生成的三维数据不是作为系统共通的DICOM数据来进行处理,而是作为系统固有的DICOM数据来进行处理。另外,如上述那样,即使接收到三维数据或四维数据,当在自身操作的PC上没有搭载有三维图像用软件时,读影者不能重新进行分析。因此,以往,与三维反射波数据或体数据一起,多个二维图像数据也被向外部装置2输出。其结果,如果将超声波检查中的三维数据或沿着时间序列收集三维数据而得的四维数据按照DICOM规格进行处理,则数据尺寸变大。
但是,在第1实施方式中,能够将体数据作为二维图像的动态图像数据来进行处理。即,在第1实施方式中,能够将体数据与使相同的位置的断面沿着时间序列重复二维扫描的二维图像的动态图像数据相同地进行处理。在DICOM规格中,动态图像数据用标记是标准规格的标记。因此,输出控制部252例如能够对二维图像数据组2000赋予动态图像数据用标记并向外部装置2输出。由于DICOM指示器(viewer)通常被搭载在读影者的PC上,因此,读影者不受到需要购买特别的软件的制约,就能够将从超声波诊断装置1作为体数据输出的二维图像数据组2000进行动态图像显示或者缩略显示。
因此,在第1实施方式中,能够提高超声波诊断装置1的操作者从其他的读影者寻求所收集到的体数据的补充性的意见(secondopinion)等,与体数据的使用相关的自由度。
另外,在第1实施方式中,没有通过手动地使二维扫描用超声波探头摆动来进行三维扫描,而通过利用超声波探头10的摆动机构,以恒定的速度、恒定的间隔连续地进行二维扫描,来进行三维扫描。因此,在第1实施方式中,读影者能够大致地把握动态显示或缩略显示出的各二维图像数据的三维空间中的位置关系。
另外,在第1实施方式中,通过将基于多个规定断面(A面)的变更了二维扫描的位置的范围作为进行保存控制的1个单位,从而,能够容易地对与1容积对应的动态图像数据进行处理。其中,第1实施方式也可以将由多次摆动收集到的多个动态图像数据作为进行保存控制的1个单位。此时,例如,通过在数据存储部24所保存的动态图像数据间,插入表示是不同的动态图像数据的标志(flag),从而,输出控制部252能够识别各动态图像数据的开始帧和结束帧。
在第2实施方式中,针对对在第1实施方式中作为动态图像数据来收集的各二维图像数据赋予表示被二维扫描的位置的信息的情况,使用图6~图8进行说明。图6~图8是用于说明第2实施方式的图。
第2实施方式所涉及的输出控制部252进行控制,以使得对构成作为动态图像数据来输出的多个二维图像数据的各二维图像数据,赋予表示被二维扫描的位置的附带信息并输出。具体而言,第2实施方式所涉及的输出控制部252进行控制,以使得对构成多个二维图像数据的各二维图像数据,重叠基于附带信息的图像数据并输出。
如在第1实施方式中说明的那样,三维扫描通过设定包含摆动角度、摆动速度等的扫描条件来开始。与由图像处理部23生成的各二维图像数据对应的A面的位置能够根据扫描条件求得。因此,例如,输出控制部252将图像处理部23生成的二维图像数据的三维扫描范围中的位置信息作为附带信息,根据扫描条件来计算。并且,例如,通过输出控制部252的控制,具有描画功能的图像处理部23生成将基于附带信息的图像数据重叠于二维图像数据的重叠图像数据。并且,图像处理部23通过保存控制部251的控制,将重叠图像数据保存在数据存储部24中。
并且,输出控制部252例如对显示器30或读影者的PC,将1容积相应的重叠图像数据组作为动态图像数据来输出。
基于附带信息的图像数据变为表示与二维图像数据对应的扫描断面的位置的指示(indicator)。即,在将重叠图像数据组动态显示的各帧中,按照每个帧,显示更新了与扫描断面的位置相关的信息的指示。
例如,基于附带信息的图像数据如图6所示,是表示摆动位置的角度(26Ded或-26Deg)的文字数据。如图6所示例的那样,每当对帧进行更新时,角度的文字数据根据帧的位置来更新。
或者,例如,基于附带信息的图像数据如图7所示,是对表示被三维扫描的范围的B面的形状的图像3000,重叠了表示超声波束方向的箭头的图像数据。如图7所示例的那样,每当对帧进行更新,则对图像3000重叠的箭头的方向根据帧的位置而更新。
或者,为了易于在视觉上理解扫描范围,基于附带信息的图像数据也可以是使用了模拟变为三维扫描的对象的脏器的简易图像的数据。例如,基于附带信息的图像数据如图8所示,是对三维地描绘出心脏的形态的三维体位标记4000,重叠了表示超声波束方向的箭头的图像数据。如图8所示例的那样,每当对帧进行更新时,则重叠于三维体位标记4000的箭头的方向根据帧的位置来进行更新。另外,为了能够易于在视觉上理解扫描范围,能够对每个变为三维扫描的对象的脏器选择上述的简易图像。
接着,使用图9,针对第2实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理进行说明。图9是用于说明第2实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图。
如图9所示,第2实施方式所涉及的超声波诊断装置1设定扫描条件,判定是否接受了三维扫描的开始要求(步骤S201)。在此,当没有接受三维扫描的开始要求时(步骤S201否定),超声波诊断装置1待机,直到接受三维扫描的开始要求。
另一方面,当接受了三维扫描的开始要求时(步骤S201肯定),通过控制部250的控制,超声波探头10根据扫描条件开始三维扫描(步骤S202)。并且,保存控制部251判定是否生成了1帧相应的反射波数据(步骤S203)。在此,当没有生成1帧相应的反射波数据时(步骤S203否定),保存控制部251待机,直到生成1帧相应的反射波数据。
另一方面,当生成了1帧相应的反射波数据时(步骤S203肯定),通过保存控制部251以及输出控制部252的控制,图像处理部23生成描绘出指示的1帧相应的超声波图像数据(重叠图像数据),并保存在数据存储部24中(步骤S204)。并且,保存控制部251判定是否生成了1容积相应的反射波数据(步骤S205)。在此,当没有生成1容积相应的反射波数据时(步骤S205否定),保存控制部251返回步骤S203,判定是否生成了1帧相应的反射波数据。
另一方面,当生成了1容积相应的反射波数据时(步骤S205肯定),输出控制部252将1容积相应的多个超声波图像数据(二维重叠图像数据组)作为动态图像数据来输出(步骤S206),结束处理。另外,第2实施方式也可以重复从步骤S203到步骤S206的处理,来输出多个容积相应的动态图像数据。
如上述那样,在第2实施方式中,对作为动态图像数据来输出的各二维图像数据,重叠表示扫描断面的位置的图像数据(指示)。在第1实施方式中,将体数据作为由扫描断面的位置连续地变更的多个二维图像数据构成的动态图像数据来收集。另外,在第1实施方式中,利用超声波探头10的摆动机构,以恒定的速度、恒定的间隔进行二维扫描并进行三维扫描。因此,在第1实施方式中,读影者能够大致把握各二维图像数据的三维空间中的位置关系。但是,在第1实施方式中,读影者不能够准确地把握各二维图像数据的三维空间中的位置关系。另外,由于超声波诊断装置1将体数据作为动态图像数据来输出,因此,利用作为外部装置2的PC的读影者不能够识别所接收到的动态图像数据是体数据的情况。
另一方面,在第2实施方式中,由于嵌入指示并进行输出,因此,读影者能够识别所接收的动态图像数据是与体数据对应的数据的情况,另外,能够容易且准确地把握被动态显示的各二维图像数据的三维空间中的位置关系。另外,当使图6所示例的角度的文字数据重叠时,为了增加对观察者提供的信息量,希望在由通常的指示器进行动态图像显示时并用表示帧的位置的指示。
另外,如果第2实施方式在接收侧的装置上,搭载有读入附带信息,并描述基于读取的附带信息的图像数据的功能,则输出控制部252也可以进行控制,以使得对各二维图像数据赋予表示被二维扫描的位置的附带信息并输出。另外,如果使用附带信息中的图像位置信息,则还能够根据二维数据、二维图像数据,在后一级处理中重建三维图像。
在第3实施方式中,针对将1容积的数据作为多个二维数据来收集,同时还收集1个三维数据的情况,使用图10进行说明。图10是用于说明第3实施方式的图。
第3实施方式所涉及的保存控制部251还进行控制,以使得将由三维扫描生成的三维数据保存在数据存储部24中。并且,第3实施方式所涉及的输出控制部252还进行控制,以使得将基于数据存储部24所保存的三维数据的三维图像数据输出至规定的输出部(显示器30或外部装置2)。
即,在第3实施方式中,还将三维反射波数据、三维信号处理完成数据、或者体数据(三维超声波图像数据)作为保存控制的对象。例如,在第3实施方式中,当通过三维扫描进行数据收集时,通过保存控制部251的控制,图像处理部23进行在第1实施方式或第2实施方式中说明的由多个二维图像数据构成的动态图像数据的生成保存,同时进行通常的三维数据(例如,三维超声波图像数据)的生成保存。由此,数据存储部24例如如图10所示,存储二维图像数据组2000和体数据1000。
输出控制部252例如将作为DICOM的动态图像数据来保存的二维图像数据组2000输出至外部装置2。另外,输出控制部252例如将体数据1000作为赋予了私有标记的DICOM的3D数据,向搭载有三维图像用软件的外部装置2输出。另外,第3实施方式也可以将三维反射波数据或三维信号处理完成数据保存在数据存储部24中,当进行三维数据的输出要求时,由装置主体200生成体数据,并输出所生成的体数据。
接着,使用图11,针对第3实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理进行说明。图11是用于说明第3实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图。另外,在以下说明的流程图中,针对作为三维数据将三维超声波图像数据作为保存对象的情况进行说明。另外,在以下说明的流程图中,针对在第2实施方式中说明的指示重叠于二维的超声波图像数据的情况进行说明。其中,第3实施方式也可以如在第1实施方式中说明的那样没有重叠指示。
如图11所示,第3实施方式所涉及的超声波诊断装置1设定扫描条件,判定是否接受了三维扫描的开始要求(步骤S301)。在此,当没有接受三维扫描的开始要求时(步骤S301否定),超声波诊断装置1待机,直到接受到三维扫描的开始要求。
另一方面,当接受了三维扫描的开始要求时(步骤S301肯定),通过控制部250的控制,超声波探头10根据扫描条件开始三维扫描(步骤S302)。并且,保存控制部251判定是否生成了1帧相应的反射波数据(步骤S303)。在此,当没有生成1帧相应的反射波数据时(步骤S303否定),保存控制部251待机,直到生成1帧相应的反射波数据。
另一方面,当生成了1帧相应的反射波数据时(步骤S303肯定),通过保存控制部251以及输出控制部252的控制,图像处理部23生成描绘出指示的1帧相应的超声波图像数据(重叠图像数据),并保存在数据存储部24中(步骤S304)。并且,保存控制部251判定是否生成了1容积相应的反射波数据(步骤S305)。在此,当没有生成1容积相应的反射波数据时(步骤S305否定),保存控制部251返回步骤S303,判定是否生成了1帧相应的反射波数据。
另一方面,当生成了1容积相应的反射波数据时(步骤S305肯定),通过保存控制部251的控制,图像处理部23生成三维超声波图像数据(体数据),并保存在数据存储部24中(步骤S306)。
并且,输出控制部252以所要求的输出方式,输出1容积相应的图像数据(动态图像数据以及体数据的至少一方)(步骤S307),并结束处理。另外,第3实施方式也可以重复从步骤S303到步骤S307的处理,来输出多个容积相应的图像数据。
如上述那样,在第3实施方式中,作为与1容积对应的数据,生成动态图像数据以及体数据。即,在第3实施方式中,搭载有三维图像用软件的外部装置2的操作者还能够进行基于体数据的图像数据的显示或体数据的分析。从而,在第3实施方式中,能够进一步提高与体数据的使用相关的自由度。
在第4实施方式中,针对代替二维图像数据,将作为保存控制的对象的二维数据作为二维反射波数据的情况,使用图12进行说明。
第4实施方式所涉及的保存控制部251进行控制,以使得作为多个二维数据,将多个二维反射波数据保存在数据存储部24中。
并且,第4实施方式所涉及的输出控制部252进行控制,以使得将基于多个二维反射波数据的多个二维图像数据以及三维图像数据的至少1个输出至规定的输出部(显示器30或外部装置2)。
即,保存控制部251进行控制,以使得每当变更变更了位置的二维扫描的位置,则将发送接收部21所生成的二维反射波数据组作为1个单位,保存在数据存储部24中。由此,数据存储部24例如如图12所示,存储分别与构成被三维扫描的区域的多个A面对应的作为多个二维反射波数据的二维反射波数据组5000。二维反射波数据组5000经过信号处理部22以及图像处理部23的处理,如图12所示,生成为二维图像数据组2000以及体数据1000。
另外,多个二维反射波数据各自的扫描断面的位置信息能够根据扫描条件来计算,因此,二维图像数据组2000还可以生成为在第2实施方式中说明的重叠图像数据组。
接着,使用图13,针对第4实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理进行说明。图13是用于说明第4实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图。另外,在以下说明的流程图中,针对如在第1实施方式中说明的那样没有重叠指示的情况进行说明。其中,第4实施方式还可以是将在第2实施方式中说明的指示重叠于二维的超声波图像数据的情况。
如图13所示,第4实施方式所涉及的超声波诊断装置1设定扫描条件,判定是否接受了三维扫描的开始要求(步骤S401)。在此,当没有接受三维扫描的开始要求时(步骤S401否定),超声波诊断装置1待机,直到接受三维扫描的开始要求。
另一方面,当接受了三维扫描的开始要求时(步骤S401肯定),通过控制部250的控制,超声波探头10根据扫描条件开始三维扫描(步骤S402)。并且,保存控制部251判定是否生成了1帧相应的反射波数据(步骤S403)。在此,当没有生成1帧相应的反射波数据时(步骤S403否定),保存控制部251待机,直到生成1帧相应的反射波数据。
另一方面,当生成了1帧相应的反射波数据时(步骤S403肯定),通过保存控制部251的控制,发送接收部21将1帧相应的反射波数据(二维反射波数据)保存在数据存储部24中(步骤S404)。并且,保存控制部251判定是否生成了1容积相应的反射波数据(步骤S405)。在此,当没有生成1容积相应的反射波数据(步骤S405否定),保存控制部251返回步骤S403,判定是否生成了1帧相应的反射波数据。
另一方面,当生成了1容积相应的反射波数据时(步骤S405肯定),通过输出控制部252的控制,信号处理部22以及图像处理部23以所要求的输出方式,生成输出1容积相应的图像数据(动态图像数据以及体数据的至少一方)(步骤S406),并结束处理。另外,第4实施方式也可以重复从步骤S403到步骤S406的处理,输出多容积相应的图像数据。
如上述那样,在第4实施方式中,进行控制,以使得保存能够生成动态图像数据以及体数据的双方的多个二维反射波数据。例如,当进行第3实施方式的处理时,作为与1个容积对应的数据,将动态图像数据以及体数据保存在数据存储部24中,因此,数据尺寸(datasize)变大。但是,在第4实施方式中,由于保存多个二维反射波数据,因此,能够使数据存储部24所保存的数据尺寸变小。
另外,在第4实施方式中,根据所要求的输出方式,作为与1容积对应的数据,能够迅速生成动态图像数据以及体数据的至少一方并输出。
另外,第4实施方式对由进行彩色多普勒模式以及B模式双方的扫描序列来进行三维扫描的情况特别有用。即,当将对B模式图像重叠了彩色多普勒图像的显示图像原样保存时,在后一级处理中难以切换彩色多普勒图像的显示以及非显示。但是,在保存多个二维反射波数据的第4实施方式中,例如,当生成动态图像数据时,根据操作者所希望的输出方式,能够生成并输出任意地切换“彩色多普勒图像的有无”的动态图像数据。即,在保存多个二维反射波数据的第4实施方式中,能够将在后一级处理中生成输出的动态图像数据以断面单位来进行变更,或者进行调整。
在第5实施方式中,当执行基于机械摆动的三维扫描时,在进行了预备扫描之后,针对确定主扫描的扫描条件的情况,使用图14进行说明。
在第5实施方式中,输入装置40接受用于预备扫描的预备扫描条件。预备扫描条件例如将预备扫描的范围作为超声波探头10的机械摆动的最大范围,还使摆动速度为高速,使收集断面的间隔变大。例如,使收集断面的间隔为2度间隔,使1次摆动时间为5秒。另外,预备扫描条件也可以预先初始设定。
如果设定预备扫描条件,接受三维扫描的开始要求,则超声波探头10如图14所示,执行预备扫描。如果结束预备扫描,通过输出控制部252的控制,图14所示的预备扫描的动态图像数据6000显示在显示器30上。在此,动态图像数据6000是在第1实施方式中说明了的多个二维图像数据、或在第2实施方式中说明的多个重叠图像数据。
并且,输入装置40从将多个二维图像数据、或基于多个二维图像数据的多个重叠图像数据作为动态图像数据来参照的操作者,接受扫描条件的变更。将多个重叠图像数据作为动态图像来参照的操作者参照指示,确认包含关心区域的摆动角度,并经由输入装置40输入所确认的摆动角度。
或者,将多个重叠图像数据或者多个二维图像数据作为缩略来参照的操作者经由输入装置40来指定变为包含关心区域的范围的边界的2个图像数据。并且,例如,输出控制部252根据预备扫描条件来计算出所指定的2个图像数据的扫描断面的位置。由此,控制部250如图14所示,能够设定由开始角度以及结束角度决定的主扫描范围(主扫描的摆动角度)。另外,主扫描的收集断面的间隔、或摆动速度由操作者来设定。在此,通常,如图14所示,主扫描范围比预备扫描范围窄。因此,操作者以在不降低容积比的范围内,提高摆动方向的扫描线密度的方式,来设定收集断面的间隔或摆动速度。
并且,如果设定主扫描条件,接受三维扫描的开始要求,则超声波探头10如图14所示,执行主扫描。如果结束主扫描,则图14所示的主扫描的动态图像数据7000保存在数据存储部24中。并且,主扫描的动态图像数据7000例如动态显示在显示器30上。另外,在第5实施方式中,主扫描中的保存控制以及输出控制的方式能够选择在第1实施方式~第4实施方式中说明的任一方式。
接着,使用图15,针对第5实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理进行说明。图15是用于说明第5实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图。另外,在以下说明的流程图中,针对在第2实施方式中说明的指示重叠于二维的超声波图像数据的情况进行说明。其中,第5实施方式也可以如在第1实施方式中说明的那样没有重叠指示。
如图15所示,第5实施方式所涉及的超声波诊断装置1设定预备扫描条件,判定是否接受了三维扫描的开始要求(步骤S501)。在此,当没有接受三维扫描的开始要求时(步骤S501否定),超声波诊断装置1待机,直到接受三维扫描的开始要求。
另一方面,当接受了三维扫描的开始要求时(步骤S501肯定),通过控制部250的控制,超声波探头10根据预备扫描条件开始三维扫描(步骤S502)。并且,保存控制部251判定是否生成了1帧相应的反射波数据(步骤S503)。在此,当没有生成1帧相应的反射波数据时(步骤S503否定),保存控制部251待机,直到生成1帧相应的反射波数据。
另一方面,当生成了1帧相应的反射波数据时(步骤S503肯定),通过保存控制部251的控制,图像处理部23生成描绘出指示的1帧相应的超声波图像数据(重叠图像数据),保存在数据存储部24中(步骤S504)。并且,保存控制部251判定是否生成了1容积相应的反射波数据(步骤S505)。在此,当没有生成1容积相应的反射波数据时(步骤S505否定),保存控制部251返回步骤S503,判定是否生成了1帧相应的反射波数据。
另一方面,当生成了1容积相应的反射波数据时(步骤S505肯定),通过输出控制部252的控制,显示器30将1容积相应的多个超声波图像数据(二维重叠图像数据组)作为动态图像数据来显示(步骤S506)。
并且,控制部250判定是否从输入装置40接受了主扫描条件以及三维扫描的开始要求(步骤S507)。在此,当没有接受主扫描条件以及三维扫描的开始要求时(步骤S507否定),超声波诊断装置1待机,直到接受主扫描条件以及三维扫描的开始要求。
另一方面,当接受了主扫描条件以及三维扫描的开始要求时(步骤S507肯定),通过控制部250的控制,超声波探头10根据主扫描条件开始三维扫描(步骤S508),结束处理。另外,步骤S509的处理之后,进行在第1实施方式~第4实施方式中说明的任一保存控制以及输出控制。
如上述那样,在第5实施方式中,通过进行与1容积对应的动态图像数据的显示,从而能够容易地设定对关心区域重点地进行扫描的主扫描的条件。
另外,上述的第1~第5实施方式还能够适用于超声波探头10通过二维地排列的振子组,根据发送接收控制进行三维扫描的情况。即,上述的第1~第5实施方式还能够适用于超声波探头10使用通过将多个压电振子配置成矩阵状,从而能够对被检体P进行三维超声波扫描的2D探头的情况。2D探头还能够通过会聚超声波并发送从而对被检体P进行二维扫描,还能够如机械4D探头那样能够在摆动方向使A面的位置连续移动来进行三维扫描。
另外,在第1实施方式~第5实施方式中说明的图像处理方法也可以由独立于超声波诊断装置1设置的图像处理装置来进行。该图像处理装置例如通过接收发送接收部21生成的反射波数据,从而能够进行在第1实施方式~第5实施方式中说明的图像处理方法。
另外,图示出的各装置的各构成要素是功能概念性的,不一定需要如图示那样物理性地构成,即,各装置的分散·合并的具体的方式并不限定于图示,能够根据各种负荷或使用状况等,以任意的单位功能性或者物理性地分散·合并其全部或者一部分来构成。另外,由各装置进行的各处理功能其全部或者任意的一部分能够由CPU以及由该CPU来分析执行的程序(program)来实现,或者作为基于布线逻辑(wiredlogic)的硬件来实现。
另外,在第1实施方式~第5实施方式中说明的图像处理方法能够通过由个人计算机或工作站等计算机来执行预先准备的图像处理程序来实现。该图像处理程序还能够通过经由因特网(internet)等网络来发布。另外,该控制程序被记录在硬盘(harddisk)、软盘(flexibledisk)(FD)、CD-ROM、MO、DVD、USB存储器、以及SD卡存储器(cardmemory)等Flash存储器等计算机可读取的非暂时性的记录介质中,由计算机从非暂时性的记录介质中读出来执行。
以上,如所说明的那样,根据第1实施方式~第5实施方式,能够避免由超声波的三维扫描显示的图像的画质劣化。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不意图限定本发明的范围。这些实施方式能够以其他的各种方式进行实施,在不脱离发明的要旨的范围内,能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含于发明的范围或要旨中一样,包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。
Claims (14)
1.一种超声波诊断装置,其特征在于,具备:
超声波探头,通过发送接收控制,并通过使排成一列的振子组摆动,进行超声波的三维扫描;
保存控制部,进行控制,以使得将由上述超声波探头进行的三维扫描生成的数据作为多个二维数据保存在规定的存储部中,上述多个二维数据是通过对在该三维扫描的区域沿着规定方向使位置连续地变更的多个规定断面利用上述振子组进行二维扫描而生成的;以及
输出控制部,进行控制,以使得将基于上述规定的存储部所保存的上述多个二维数据的多个二维图像数据作为动态图像数据输出至规定的输出部。
2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其特征在于,
上述输出控制部进行控制,以使得对构成上述多个二维图像数据的各二维图像数据赋予附带信息,并输出赋予附带信息后的各二维图像数据,其中,上述附带信息表示被二维扫描的位置。
3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置,其特征在于,
上述输出控制部进行控制,以使得对构成上述多个二维图像数据的各二维图像数据重叠基于上述附带信息的图像数据,并输出重叠了基于上述附带信息的图像数据的各二维图像数据。
4.根据权利要求3所述的超声波诊断装置,其特征在于,
基于上述附带信息的图像数据是使用了模拟作为三维扫描的对象的脏器的简易图像的数据。
5.根据权利要求4所述的超声波诊断装置,其特征在于,
上述简易图像能够根据每个作为三维扫描的对象的脏器而被选择。
6.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其特征在于,
上述保存控制部进行控制,以使得将上述多个二维图像数据作为上述多个二维数据保存在上述规定的存储部中,
上述输出控制部进行控制,以使得将上述规定的存储部保存的上述多个二维图像数据作为动态图像数据输出至上述规定的输出部。
7.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其特征在于,
上述保存控制部还进行控制,以使得将由上述三维扫描生成的三维数据保存在上述规定的存储部中,
上述输出控制部还进行控制,以使得将基于上述规定的存储部所保存的上述三维数据的三维图像数据输出至上述规定的输出部。
8.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其特征在于,
上述保存控制部进行控制,以使得将多个二维反射波数据作为上述多个二维数据保存在上述规定的存储部中,
上述输出控制部进行控制,以使得将基于上述多个二维反射波数据的多个二维图像数据以及三维图像数据的至少一个输出至上述规定的输出部。
9.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其特征在于,
上述多个规定断面各自的位置按照恒定的量被变更。
10.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其特征在于,
上述超声波诊断装置还具备输入部,该输入部从将上述多个二维图像数据作为动态图像数据来参照的操作者接受扫描条件的变更。
11.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其特征在于,
上述保存控制部将基于上述多个规定断面的变更了二维扫描的位置的范围作为进行保存控制的1个单位。
12.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其特征在于,
上述超声波探头利用二维地排列的振子组,来进行三维扫描。
13.一种图像处理装置,其特征在于,具备:
保存控制部,进行控制,以使得将通过由超声波探头利用发送接收控制并通过使排成一列的振子组摆动进行的三维扫描而生成的数据作为多个二维数据保存在规定的存储部中,其中,上述多个二维数据是通过对在该三维扫描的区域沿着规定方向使位置连续地变更的多个规定断面利用上述振子组进行二维扫描而生成的;和
输出控制部,进行控制,以使得将基于上述规定的存储部所保存的上述多个二维数据的多个二维图像数据作为动态图像数据输出至规定的输出部。
14.一种图像处理方法,其特征在于,包含:
保存控制部进行控制,以使得将通过由超声波探头利用发送接收控制并通过使排成一列的振子组摆动进行的三维扫描而生成的数据作为多个二维数据保存在规定的存储部中,上述多个二维数据是通过对在该三维扫描的区域沿着规定方向使位置连续地变更的多个规定断面利用上述振子组进行二维扫描而生成的;
输出控制部进行控制,以使得将基于上述规定的存储部所保存的上述多个二维数据的多个二维图像数据作为动态图像数据输出至规定的输出部。
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