CN103582459A - 超声波诊断装置 - Google Patents

Abstract

在本发明所涉及的超声波诊断装置（100）中，方向判定部（16a）判定超声波探头（1）的移动方向。扫描控制部（16c）按照反复进行第1扫描和第2扫描的方式来控制收发部，上述第1扫描向第1方向收发上述超声波信号来收集第1图像数据，上述第2扫描向第2方向收发超声波信号来收集第2图像数据，上述第2方向相对于上述第1方向向上述移动方向倾斜。图像合成部（14b）生成将通过上述第1扫描收集到的多个第1图像数据合成后的全景图像数据。显示控制部（16d）在扫描中使上述全景图像数据或者上述第1图像数据与上述第2图像数据一起显示在显示部上。

Description

超声波诊断装置

技术领域

本发明的实施方式涉及超声波诊断装置。

背景技术

以往，作为与超声波诊断装置相关的技术，存在被称为“全景扫描（panoramic scan）”的技术。全景扫描是通过使超声波探头（probe）沿着被检体的体表面一边在扫描方向移动一边收集多个图像数据（data），合成各图像数据的重复部分，从而得到被称为“全景图像数据”的大范围的图像数据的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-217927号公报

发明内容

本发明要解决的问题在于，在全景扫描中提供一种扫描中能够提高超声波探头的移动方向的识别性的超声波诊断装置。

本发明所涉及的超声波诊断装置具备：超声波探头、收发部、方向判定部、扫描控制部、图像合成部以及显示控制部。超声波探头对被检体收发超声波信号。收发部驱动上述超声波探头来对上述被检体进行扫描。方向判定部判定上述超声波探头的移动方向。扫描控制部按照反复进行第1扫描和第2扫描的方式来控制上述收发部，上述第1扫描向第1方向收发上述超声波信号来收集第1图像数据，上述第2扫描向第2方向收发上述超声波信号来收集第2图像数据，上述第2方向相对于上述第1方向向上述移动方向倾斜。图像合成部生成将通过上述第1扫描收集到的多个第1图像数据合成后的全景图像数据。显示控制部在扫描中使上述全景图像数据或者上述第1图像数据与上述第2图像数据一起显示在显示部上。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的功能性框（block）图。

图2是表示通过以往的全景扫描而得到的全景图像数据的图。

图3是用于说明基于以往的全景扫描的全景图像数据的生成以及显示的图。

图4是用于说明以往的梯形扫描的图。

图5是用于说明以往的倾斜扫描（oblique scan）的图。

图6是表示第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的详细结构的功能性框图。

图7是表示基于第1实施方式所涉及的扫描控制部的扫描的控制的图。

图8是表示基于第1实施方式所涉及的扫描控制部的第2扫描的角度的控制的图。

图9是表示基于第1实施方式所涉及的图像合成部的全景图像数据的生成的图。

图10是表示基于第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的全景扫描的处理步骤的流程图（flowchart）。

图11是表示基于第2实施方式所涉及的扫描控制部的扫描的控制的图。

图12是表示由第2实施方式所涉及的图像合成部生成的三维全景图像数据的图。

图13是表示由第2实施方式所涉及的显示控制部显示的剖面图像数据的一个例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明实施方式所涉及的超声波诊断装置。

（第1实施方式）

图1是表示第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的功能性框图。如图1所示，本实施方式所涉及的超声波诊断装置100具备超声波探头1、显示部2、输入部3以及装置主体10。另外，图1是功能性框图，不一定是表示硬件（hardware）结构的图。

超声波探头1具有多个压电振子。多个压电振子根据从后述的装置主体10所具有的收发部11供给的驱动信号来产生超声波脉冲，另外，接收来自被检体P的反射波并转换成电信号。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。

如果由超声波探头1对被检体P发送超声波脉冲，则所发送的超声波脉冲被被检体P的体内组织中的声阻抗（impedance）的不连续面依次反射，作为回波（echo）信号由超声波探头1所具有的多个压电振子来接收。所接收的回波信号的振幅依存于反射超声波脉冲的不连续面中的声阻抗的差。另外，被发送的超声波脉冲被正在移动的血流或心脏壁等表面反射时的回波信号由于多普勒（Doppler）效应，依存于相对于移动体的超声波发送方向的速度分量，并受到频移。

显示部2是显示器（monitor）等，显示用于超声波诊断装置100的操作者使用输入部3输入各种指示或设定要求的GUI（GraphicalUser Interface），或者显示在装置主体10中生成的超声波图像或分析结果。

输入部3是鼠标（mouse）、键盘（keyboard）、按钮（button）、面板开关（panel switch）、触摸指令屏（touch command screen）、脚踏开关（foot switch）、轨迹球（trackball）等，与装置主体10连接。另外，输入部3接受来自超声波诊断装置100的操作者的各种指示或设定要求，将所接受的各种指示或设定要求转送至装置主体10。

装置主体10根据由超声波探头1接收到的反射波来生成超声波图像。装置主体10如图1所示，具有收发部11、B模式处理部12、多普勒处理部13、图像处理部14、图像存储器（memory）15、控制部16以及内部存储部17。

收发部11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，向超声波探头1供给驱动信号。脉冲发生器电路反复发生用于形成规定的反复频率（PRF（Pulse RepetitionFrequency））的超声波脉冲的速率脉冲（rate pulse）。另外，PRF还被称为“速率频率”。另外，发送延迟电路对脉冲发生器电路所发生的各速率脉冲赋予将从超声波探头1产生的超声波脉冲会聚成束（beam）状并确定发送指向性所需的每个压电振子的发送延迟时间。另外，触发发生电路以基于速率脉冲的定时（timing），向超声波探头1施加驱动信号（驱动脉冲）。即，发送延迟电路通过使对于各速率脉冲赋予的发送延迟时间发生变化，来任意地调整来自压电振子面的发送方向。

另外，收发部11为了根据后述的控制部16的指示执行规定的扫描序列（scan sequence），具有能够瞬间地变更发送频率、发送驱动电压等的功能。特别地，发送驱动电压的变更由能够瞬间切换其值的线性放大器（linear amp）型的发送电路、或者电切换多个电源单元（unit）的机构来实现。

另外，收发部11具有放大器电路、A/D（Analog/Digital）转换器、接收延迟电路、加法器以及正交检波电路等，对超声波探头1接收到的反射波信号进行各种处理来生成反射波数据。放大器电路将反射波信号按每个信道（cannel）进行放大并进行增益（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。接收延迟电路对数字数据（digital data）赋予确定接收指向性所需的接收延迟时间。加法器进行通过接收延迟电路赋予了接收延迟时间的反射波信号的加法处理。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。

B模式（mode）处理部12从收发部11来接收反射波数据，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加以表现的数据（B模式数据）。另外，B模式处理部12生成后述的M模式数据。

多普勒处理部13根据从收发部11接收到的反射波数据对速度信息进行频率解析，提取出基于多普勒效应的血流、组织、或造影剂回波分量，并生成针对多点提取出平均速度、方差、功率等移动体信息的数据（多普勒数据）。

图像处理部14根据由B模式处理部12生成的B模式数据、M模式数据、或由多普勒处理部13生成的多普勒数据，生成超声波图像。具体而言，图像处理部14根据B模式数据生成B模式图像，根据M模式数据生成M模式图像，根据多普勒数据生成多普勒图像。另外，图像处理部14通过进行坐标转换或数据插补等，来将超声波扫描的扫描线信号列转换（扫描转换（scan convert））成电视等所代表的视频格式（video format）的扫描线信号列，生成作为显示图像的超声波图像（B模式图像、M模式图像、多普勒图像）。

图像存储器15是存储由图像处理部14生成的超声波图像、或存储通过对超声波图像进行图像处理而生成的图像的存储器。例如，在诊断之后，操作者能够调出在检查中所记录的图像，能够以静态图像的方式进行再生或者使用多个图像按照动态图像的方式进行再生。另外，图像存储器15根据需要存储通过收发部11后的图像亮度信号、其他的原始数据、经由网络（network）取得的图像数据等。

控制部16控制超声波诊断装置100中的处理整体。具体而言，控制部16根据经由输入部3由操作者输入的各种指示或设定要求、从内部存储部17读入的各种程序（program）以及各种设定信息，控制收发部11、B模式处理部12、多普勒处理部13、以及图像处理部14的处理，并控制将图像存储器15所存储的超声波图像等显示在显示部2上。

内部存储部17存储用于进行超声波收发、图像处理以及显示处理的装置控制程序、诊断信息（例如，患者ID、医师的意见等）、诊断协议（protocol）或各种设定信息等各种数据等。另外，内部存储部17还用于根据需要保管图像存储器15所存储的图像等。

另外，内置于装置主体10的收发部11等有时由集成电路等硬件构成，有时也由软件（software）模块（module）化后的程序。

在这样的构成下，本实施方式所涉及的超声波诊断装置100具有进行全景扫描的功能。以下，在针对以往的全景扫描进行了说明之后，针对由本实施方式所涉及的超声波诊断装置100进行的全景扫描进行说明。

图2是表示通过以往的全景扫描得到的全景图像数据的图。如图2所示，在全景扫描中，通过使超声波探头沿着被检体的体表面一边在扫描方向移动一边收集图像数据，并合成各图像数据的重复部分，从而得到被称为“全景图像数据”的广范围的图像数据。

图3是用于说明基于以往的全景扫描的全景图像数据的生成以及显示的图。如图3所示，在以往的全景扫描中，在超声波探头能够扫描的范围31内设定合成区域32。该合成区域32是用作合成图像数据的范围的区域，例如，根据装置所具有的计算处理的能力来设定区域的大小。另外，在全景扫描中，通过反复进行向被检体的深度方向收发超声波信号的扫描，而伴随着超声波探头的移动来连续地收集多个图像数据。并且，每当收集图像数据时，通过将该图像数据中与合成区域32对应的部分与1个前收集到的图像数据中的重复部分进行合成，来生成全景图像数据。

在此，如图3所示，在全景扫描的扫描中将所生成的全景图像数据显示在显示部上。此时，针对超声波探头能够扫描的范围31中，朝向超声波探头的移动方向处于比合成区域32靠前的范围33，将图像数据显示为动态（live）图像。另一方面，针对朝向超声波探头的移动方向处于比合成区域32靠后的范围34，将合成完成的图像数据连续地显示为静止图像。由此，操作者一边观察显示为动态（live）图像的图像数据的样子一边移动超声波探头。

然而，在以往的全景扫描中，例如，如图3所示，显示为动态图像的范围33被限定为超声波探头能够扫描的范围31的一部分，因此，操作者能够识别的超声波探头的移动方向的视野变窄。因此，当操作者移动超声波探头时，有时会延迟注意到如身体的弯曲部分或骨骼等那样发生伪影（artifact）的物体的存在。并且，当操作者没有注意到发生伪影的物体的存在而移动了超声波探头时，全景图像数据不是操作者所想要的数据，有时需要重新扫描。

为了解决这样的问题，考虑在全景扫描中扩大超声波探头的移动方向的视野。例如，在以往的技术中，为了扩大扫描方向的视野，考虑进行梯形扫描或倾斜扫描（对角线扫描）。

图4是用于说明以往的梯形扫描的图。如图4所示，梯形扫描是以所收集的图像数据的两端部放射状地扩大的方式，在扫描范围的整体或者两端部相对于深度方向倾斜地收发超声波信号的扫描。根据该梯形扫描，与只对深度方向收发超声波信号的扫描相比较，能够扩大与图像数据的两端部放射状地扩大的相对应的扫描方向的视野（参照图4所示的范围41以及42）。

图5是用于说明以往的倾斜扫描的图。如图5所示，倾斜扫描是向相对于被检体的深度方向向扫描方向倾斜的倾斜方向收发超声波信号的扫描（参照图5的下图）。根据该倾斜扫描，由于向相对于深度方向向扫描方向倾斜的倾斜方向收发超声波信号，因此，与只对深度方向收发超声波信号的扫描相比较，能够扩大扫描方向的视野（参照图5所示的范围51）。

然而，在以往的梯形扫描以及倾斜扫描中，均向相对于深度方向倾斜的倾斜方向收发超声波信号，因此，有时发生光栅波瓣（gratinglobe）从而降低图像数据的画质。因此，以往，以扩大超声波探头的移动方向的视野为目的，难以利用梯形扫描或倾斜扫描。

对于上述以往技术，本实施方式所涉及的超声波诊断装置100判定超声波探头的移动方向，反复进行第1扫描和第2扫描，上述第1扫描向第1方向收发超声波信号来收集第1图像数据，上述第2扫描向第2方向收发超声波信号来收集第2图像数据，上述第2方向相对于第1方向向超声波探头的移动方向倾斜。并且，超声波诊断装置100生成将通过第1扫描收集到的多个第1图像数据合成后的全景图像数据，并在扫描中使全景图像数据或者第1图像数据与第2图像数据一起显示在显示部2上。

另外，在本实施方式中，针对设第1扫描中的第1方向为被检体的深度方向（相对于被检体垂直的方向）的情况进行了说明，但实施方式并不限定于此。例如，如果设表示相对于被检体深度方向的倾斜度的角度为倾斜角度，则第1扫描中的第1方向的倾斜角度θ1与第2扫描中的第2方向的倾斜角度θ2的关系为θ1＜θ2即可。例如，第1方向也可以是θ1＜0，即也可以向与超声波探头的移动方向相反的方向倾斜。此时，通过选择与被检体的组织构造一致的最优角度作为第1扫描中的第1方向的倾斜角度，从而能够提高所得到的全景图像的画质。例如，通过按照相对于被检体内部的构造物垂直的方式来调节倾斜角度发送超声波信号，从而得到高的反射信号。

即，本实施方式所涉及的超声波诊断装置100在全景扫描的扫描中，向相对于被检体的深度方向向超声波探头的移动方向倾斜的倾斜方向收发超声波信号来收集第2图像数据，并将该第2图像数据与全景图像数据一起显示。本实施方式所涉及的超声波诊断装置100通过显示该第2图像数据，来扩大超声波探头的移动方向的视野。以下，针对本实施方式所涉及的超声波诊断装置100具体地进行说明。

图6是表示第1实施方式所涉及的超声波诊断装置100的详细结构的功能性框图。图6表示图1所示的各部中，控制部16以及图像处理部14的结构。另外，图6是功能性框图，不一定是表示硬件结构的图。

如图6所示，图像处理部14具有图像生成部14a和图像合成部14b。另外，控制部16具有方向判定部16a、速度检测部16b、扫描控制部16c以及显示控制部16d。

方向判定部16a判定超声波探头1的移动方向。具体而言，在正在进行全景扫描的期间中，方向判定部16a根据伴随着超声波探头1的移动而连续地收集到的多个第1图像数据，检测超声波探头1的移动方向。例如，当通过后述的图像合成部14b进行的模式匹配（patternmatching），确定了在时间上连续的2个第1图像数据的重复部分时，方向判定部16a根据表示各第1图像数据的位置关系的方向向量，来判定超声波探头1的移动方向。另外，当没有检测到超声波探头1的移动方向时，方向判定部16a判定为超声波探头1没有移动。另外，方向判定部16a例如也可以通过安装在超声波探头1上的位置传感器（sensor），来检测超声波探头1的移动方向。

速度检测部16b检测超声波探头1移动的速度。例如，当正在进行全景扫描的期间中，速度检测部16b根据伴随着超声波探头1的移动连续地收集到的多个第1图像数据，来检测超声波探头1移动的速度。例如，当通过后述的图像合成部14b进行的模式匹配，确定了在时间上连续的2个第1图像数据的重复部分时，速度检测部16b根据表示各第1图像数据的位置关系的方向向量的大小和收集第1图像数据的时间间隔，来计算超声波探头1移动的速度。另外，速度检测部16b例如也可以通过安装在超声波探头1上的位置传感器，来检测超声波探头1的移动速度。

扫描控制部16c根据由方向判定部16a判定出的超声波探头1的移动方向、以及由速度检测部16b检测到的超声波探头1的速度，来控制由收发部11进行的扫描。

具体而言，扫描控制部16c按照反复进行第1扫描和第2扫描的方式来控制收发部11，上述第1扫描向被检体的深度方向收发超声波信号来收集第1图像数据，上述第2扫描向相对于被检体的深度方向向移动方向倾斜的倾斜方向收发超声波信号来收集第2图像数据。另外，扫描控制部16c按照在超声波探头1正在移动的期间，在第1扫描中针对超声波探头1能够扫描的范围中朝向超声波探头1的移动方向位于比合成区域靠后的范围停止扫描来控制收发部11，。

图7是表示基于第1实施方式所涉及的扫描控制部16c的扫描的控制的图。如图7上部的图所示，在由方向判定部16a判定为超声波探头1没有移动的期间，扫描控制部16c对超声波探头能够扫描的范围71，进行向被检体的深度方向（箭头71a的方向）收发超声波信号的扫描。

并且，当由方向判定部16a判定出超声波探头1的移动方向时，如图7下部的图所示，扫描控制部16c按照进行向被检体的深度方向收发超声波信号来收集第1图像数据的第1扫描的方式来控制收发部11。此时，扫描控制部16c按照针对超声波探头1能够扫描的范围71中朝向超声波探头1的移动方向位于比合成区域靠后的范围72停止扫描的方式来控制收发部11。即，扫描控制部16c按照作为第1扫描只对朝向超声波探头1的移动方向位于比范围72靠前的范围73，向被检体的深度方向（箭头73a的方向）进行扫描的方式来控制收发部11。

这样，扫描控制部16c通过针对朝向超声波探头1的移动方向位于比合成区域靠后的范围停止扫描，从而不对全景图像数据的合成不使用的范围进行扫描。由此，在正在进行全景扫描的期间，能够省略无用的扫描。

另外，当由方向判定部16a判定出超声波探头1的移动方向时，如图7下部的图所示，扫描控制部16c按照进行向相对于被检体的深度方向向移动方向倾斜的倾斜方向收发超声波信号来收集第2图像数据的第2扫描的方式来控制收发部11。即，扫描控制部16c按照作为第2扫描针对相对于被检体的深度方向向移动方向倾斜地扩大的范围74，向相对于被检体的深度方向向移动方向倾斜的倾斜方向（箭头74a的方向）进行扫描的方式来控制收发部11。

这样，扫描控制部16c朝向由方向判定部16a判定出的移动方向倾斜地收发超声波信号来进行第2扫描，因此，操作者能够根据超声波探头1移动的方向，自动地扩大移动方向的视野。从而，如以往的倾斜扫描那样，与将扩大了视野的方向固定为扫描方向的任一方向时相比较，能够提高装置的便利性。

另外，扫描控制部16c按照在超声波探头1正在移动的期间，与在第1扫描中对停止了扫描的范围照射的波束数相比在第2扫描中照射的波束数变少的方式来控制收发部11。这样，扫描控制部16c通过按照利用与停止了扫描的范围的波束数相比较少的波束数进行第2扫描的方式来进行控制，从而提高超声波探头1正在移动的期间的帧频，因此能够提高显示为动态图像的图像数据的画质。

另外，扫描控制部16c按照根据超声波探头1移动的速度改变第2方向的方式来控制收发部11。具体而言，扫描控制部16c按照根据超声波探头1移动的速度改变在第2扫描中收发超声波信号的方向的角度的方式来控制收发部11。此时，扫描控制部16c根据由速度检测部16b检测到的超声波探头1的速度，以随着超声波探头1的速度的增加相对于被检体的深度方向的角度变大的方式，来计算出第2扫描的角度。

图8是表示基于第1实施方式所涉及的扫描控制部16c的第2扫描的角度的控制的图。如图8所示，例如，假设扫描控制部16c在第1时刻以相对于深度方向的角度81来进行第2扫描。并且，当在第1时刻之后的第2时刻由速度检测部16b检测到的超声波探头1的速度与第1时刻的速度相比较增加了时，扫描控制部16c按照使用比角度81大的角度82进行第2扫描的方式来控制收发部11。相反，当在第1时刻之后的第2时刻由速度检测部16b检测到的超声波探头1的速度与第1时刻的速度相比减少了时，扫描控制部16c按照使用比角度81小的角度83进行第2扫描的方式来控制收发部11。

这样，扫描控制部16c通过根据超声波探头1的速度改变在第2扫描中收发超声波信号的方向的角度，从而当操作者使超声波探头1快速地移动时，能够将移动方向的视野扩大到更大的范围，因此，能够进一步提高超声波探头的移动方向的识别性。另一方面，当操作者使超声波探头1缓慢地移动时，能够使第2扫描的角度变小，因此，能够减少光栅波瓣的发生，能够提高第2图像数据的画质。

另外，扫描控制部16c通过控制超声波探头1所具有的多个压电振子各自的发送延迟时间，来控制第1方向以及第2方向的倾斜。具体而言，扫描控制部16c通过使收发部11的发送延迟电路对各速率脉冲赋予的发送延迟时间发生变化，来改变第1方向以及第2方向。

图像生成部14a根据由B模式处理部12生成的B模式数据生成显示用图像数据。具体而言，图像生成部14a通过对由B模式处理部12生成的B模式数据进行坐标转换或数据插补等，来生成B模式图像显示用图像数据。在本实施方式中，图像生成部14a根据由第1扫描得到的B模式数据来生成第1图像数据，根据由第2扫描得到的B模式数据来生成第2图像数据。

图像合成部14b生成将伴随着超声波探头1的移动连续地收集到的多个第1图像数据的重复部分合成后的全景图像数据。具体而言，每当收集第1图像数据时，图像合成部14b通过将收集到的第1图像数据中在超声波探头1能够扫描的范围的一部分中设定的合成区域所对应的部分与在1个之前生成的第1图像数据中的重复部分进行合成来生成全景图像数据。

在此，图像合成部14b以与使用图2以及3说明的以往的全景扫描相同的方法来生成全景图像数据。例如，图像合成部14b针对图像数据的重复部分的合成，使用SAD（Sum of Absolute Difference）法等一般的图案匹配技术进行合成处理。另外，由于本实施方式所涉及的图像合成部14b不用于生成由图像生成部14a生成的第2图像数据，即倾斜方向的图像数据不用于生成全景图像数据，因此不会降低全景图像数据的画质。

图9是表示基于第1实施方式所涉及的图像合成部14b的全景图像数据的生成的图。如图9所示，图像合成部14b在全景图像数据的合成中例如只利用对图7下部的图所示的范围73以及范围74中的范围73进行扫描而得到的第1图像数据。另一方面，对范围74进行扫描而得到的第2图像数据不用于全景图像数据的合成，但通过后述的显示控制部16d，作为表示超声波探头1的前进方向的样子的信息，显示在显示部2上。

显示控制部16d在扫描中使全景图像数据与第2图像数据一起显示在显示部2上。具体而言，显示控制部16d如图7下部的图所示，在正在进行全景扫描的期间，使由图像合成部14b生成的全景图像数据和由图像生成部14a生成的第2图像数据重叠显示在显示部2上。由此，在正在进行全景扫描的期间，通过显示第2图像数据，从而能够扩大超声波探头1的前进方向的视野。

另外，扫描中所显示的全景图像数据也可以是伴随着合成在横向延伸的图像数据中的一部分。另外，显示控制部16d也可以在扫描中使第1图像数据与第2图像数据一起显示在显示部2上。第1图像数据在扫描中显示为动态图像。

图10是表示基于第1实施方式所涉及的超声波诊断装置100的全景扫描的处理步骤的流程图。如图10所示，当扫描控制部16c从操作者处接受了开始全景扫描的指示时，开始全景扫描（步骤（step）S101，Yes：是）。

如果开始全景扫描，则图像生成部14a从B模式处理部12取得B模式数据（步骤S102）。在此，当所取得的B模式数据是由第2扫描收集到的倾斜方向的数据时（步骤S103，Yes：是），图像生成部14a根据该反射波数据生成倾斜方向的图像数据（第2图像数据）（步骤S104）。

另一方面，当所取得的反射波数据不是由第2扫描收集到的倾斜方向的数据时（步骤S103，No：否），图像生成部14a根据该反射波数据生成深度方向的图像数据（第1图像数据）（步骤S105）。并且，如果由图像生成部14a生成深度方向的图像数据，则图像合成部14b通过与所生成的图像数据和在1个之前生成的第1图像数据的重复部分合成来生成全景图像数据（步骤S106）。另外，方向判定部16a判定超声波探头1的移动方向（步骤S107）。

之后，另外，显示控制部16d使全景图像数据和倾斜方向的图像数据（第2图像数据）重叠显示在显示部2上（步骤S108）。另外，扫描控制部16c根据由方向判定部16a判定出的移动方向，重新制成向移动方向倾斜地进行第2扫描的扫描序列（步骤S109）。并且，扫描控制部16c按照以所生成的新的扫描序列继续进行全景扫描（步骤S110）的方式来控制收发部11。

之后，直到从操作者处接受结束全景扫描的指示为止，扫描控制部16c反复上述处理步骤（步骤S111，No：否），当从操作者处接受了结束全景扫描的指示时，结束全景扫描的处理（步骤S111，Yes：是）。

如上所述，根据本实施方式，在全景扫描的扫描中，向相对于被检体的深度方向向超声波探头的移动方向倾斜的倾斜方向收发超声波信号来收集第2图像数据，并与全景图像数据一起显示。由此，能够扩大超声波探头的移动方向的视野，因此，在全景扫描中，能够在扫描中提高超声波探头的移动方向的识别性。

（第2实施方式）

接着，针对第2实施方式进行说明。在上述第1实施方式中，说明了第1图像数据以及第2图像数据是二维图像数据时的例子。与此相对，在第2实施方式中，说明第1图像数据以及第2图像数据是作为三维图像数据的体数据（volume data）时的例子。另外，在第2实施方式中，根据收集到的体数据，来生成作为三维全景图像数据的三维全景数据。

在本实施方式中，超声波探头1能够收集作为三维图像数据的体数据。例如，超声波探头1是2D阵列探头（array probe）、或机械4D探头（mechanical4D probe）等。

另外，在本实施方式中，扫描控制部16c按照作为第1扫描进行向被检体的深度方向收发超声波信号来收集第1体数据的扫描，并且作为第2扫描进行向相对于被检体的深度方向向移动方向倾斜的倾斜方向收发超声波信号来收集第2体数据的第2扫描的方式来控制收发部11。在此，扫描控制部16c与第1实施方式相同，按照反复进行第1扫描和第2扫描的方式来控制收发部11。

另外，扫描控制部16c与第1实施方式相同，按照在超声波探头1正在移动期间，在第1扫描中针对超声波探头1能够扫描的范围中朝向超声波探头1的移动方向位于比合成区域靠后的范围停止扫描的方式来控制收发部11。

图11是表示基于第2实施方式所涉及的扫描控制部16c的扫描的控制的图。如图11上部的图所示，在由方向判定部16a判定为超声波探头1没有移动的期间中，扫描控制部16c对超声波探头1能够扫描的范围111进行对被检体的深度方向（箭头111a的方向）收发超声波信号的扫描。在本实施方式中，如图11上部的图所示，超声波探头1能够扫描的范围111为分别在被检体的深度方向以及正交于该深度方向的2个方向具有规定宽度的三维区域。

并且，当由方向判定部16a判定出超声波探头1的移动方向时，如图11下部的图所示，扫描控制部16c按照进行向被检体的深度方向收发超声波信号来收集第1体数据的第1扫描的方式来控制收发部11。此时，扫描控制部16c按照针对超声波探头1能够扫描的范围111中朝向超声波探头1的移动方向位于比合成区域靠后的范围112停止扫描的方式来控制收发部11。即，扫描控制部16c按照作为第1扫描只对于朝向超声波探头1的移动方向位于比范围112靠前的范围113，对被检体的深度方向（箭头113a的方向）进行扫描的方式来控制收发部11。由此，与第1实施方式相同，在正在进行三维全景扫描的期间中，能够省略无用的扫描。

另外，扫描控制部16c当由方向判定部16a判定出超声波探头1的移动方向时，如图11下部的图所示，按照进行向相对于被检体的深度方向向移动方向倾斜的倾斜方向收发超声波信号来收集第2体数据的第2扫描的方式来控制收发部11。即，扫描控制部16c按照作为第2扫描针对被检体的深度方向向移动方向倾斜地扩大的范围114，向相对于被检体的深度方向向移动方向倾斜地倾斜的方向（箭头114a的方向）进行扫描的方式来控制收发部11。在本实施方式中，如图11下部的图所示，范围114为具有沿着超声波探头1的移动方向以及被检体的深度方向的底面的三角柱的形状的区域。由此，与第1实施方式相同，操作者能够根据超声波探头1移动的方向，自动地扩大移动方向的视野。另外，此时扫描控制部16c与第1实施方式相同，按照在超声波探头1正在移动的期间中与在第1扫描中对停止了扫描的范围照射的波束数相比在第2扫描中照射的波束数变少的方式来控制收发部11。

另外，在本实施方式中，图像生成部14a根据由B模式处理部12生成的三维B模式数据，生成作为三维图像数据的体数据。具体而言，图像生成部14a通过对由B模式处理部12生成的B模式数据进行坐标转换或数据插补等，来生成体数据。在本实施方式中，图像生成部14a根据由第1扫描得到的三维B模式数据来生成第1体数据，根据由第2扫描得到的三维B模式数据来生成第2体数据。

另外，在本实施方式中，作为全景图像，图像合成部14b生成将由第1扫描收集到的多个第1体数据合成后的三维全景图像数据。具体而言，每当收集第1体数据时，图像合成部14b通过将收集到的第1体数据中在超声波探头1能够扫描的范围的一部分中设定的合成区域所对应的部分与在1个之前生成的第1体数据中的重复部分合成，来生成三维全景图像数据。此时，例如，图像合成部14b针对体数据的重复部分的合成，使用SAD（Sum of Absolute Difference）法等一般的图案匹配技术来进行合成处理。

图12是表示由第2实施方式所涉及的图像合成部14b生成的三维全景图像数据的图。如图12所示，例如，图像合成部14b在三维全景图像数据的合成中只利用对在图11下部的图所示的范围113以及范围114中的范围113进行扫描而得到的第1体数据。由此，如图12所示，能够得到沿着超声波探头1的移动方向的大范围的体数据。另外，对范围114进行扫描而得到的第2体数据并不用于三维全景图像数据的合成，但通过显示控制部16d，作为表示超声波探头1的前进方向的样子的信息显示在显示部2上。

另外，在本实施方式中，显示控制部16d在扫描中使三维全景图像数据或者第1体数据中的沿着规定方向的剖面图像数据与第2体数据中的沿着规定方向的剖面图像数据一起显示在显示部2上。

例如，显示控制部16d在扫描中使三维全景图像数据或者第1体数据中的分别沿着正交的3个方向的剖面图像数据与第2体数据中的分别沿着正交的3个方向的剖面图像数据一起显示在显示部2上。

图13是表示由第2实施方式所涉及的显示控制部16d显示的剖面图像数据的一个例子的图。例如，在正在进行全景扫描的期间中，显示控制部16d生成将由图像合成部14b生成的三维全景图像数据和由图像生成部14a生成的第2体数据重叠后的体数据。之后，显示控制部16d通过对所生成的体数据进行基于剖面重建（MPR：Multi PlanerReconstruction）法的绘制处理，来生成分别沿着正交的3个方向的剖面图像数据。在此，正交的3个方向例如是对超声波探头1的扫描范围预先定义的三维坐标系的3个轴方向。或者，正交的3个方向也可以是由操作者指定的方向。并且，在正在进行全景扫描的期间中，显示控制部16d分别使所生成的3个剖面图像数据显示在显示部2上。

例如，当超声波探头1是2D阵列探头时，如图12所示，针对2D阵列探头的扫描范围，假设将振子的二维排列方向中的一方定义为X轴方向，将另一方定义为Y轴方向，将被检体的深度方向定义为Z轴。此时，例如显示控制部16d生成与X-Z平面平行的剖面121、122以及123各自的剖面图像数据。并且，显示控制部16d分别使与X-Z平面平行的剖面121的剖面图像数据132、与X-Y平面平行的剖面122的剖面图像数据132、以及与Y-Z平面平行的剖面123的剖面图像数据133显示在显示部2上。其结果，当使超声波探头1向X轴方向移动时，在剖面图像数据121以及122中，图像内所描绘出的范围向超声波探头的移动方向扩大。另外，当使超声波探头1在Y轴方向移动时，在剖面图像数据122以及123中，图像内所描绘出的范围在超声波探头的移动方向扩大。

另外，例如，显示控制部16d也可以在扫描中使三维全景图像数据或者第1体数据中的沿着超声波探头的移动方向的剖面图像数据与第2体数据中的沿着超声波探头的移动方向的剖面图像数据一起显示在显示部2上。

此时，在正在进行全景扫描的期间中，显示控制部16d取得由方向判定部16a检测到的超声波探头1的移动方向。另外，显示控制部16d生成将由图像合成部14b生成的三维全景图像数据和由图像生成部14a生成的第2体数据重叠后的体数据。之后，显示控制部16d通过对所生成的体数据进行基于剖面重建法的绘制处理，来生成沿着超声波探头1的移动方向的剖面图像数据。

在此，显示控制部16d根据超声波探头1的移动方向的变化来生成剖面图像数据。例如，显示控制部16d从方向判定部16a以规定的时间间隔取得超声波探头1的移动方向，每当取得移动方向时，生成使三维全景图像数据和第2体数据重叠后的体数据，还生成剖面图像数据。并且，在正在进行全景扫描的期间中，显示控制部16d使所生成的剖面图像数据显示在显示部2上。其结果，即使使超声波探头1在任意的方向移动，也能够沿着该移动方向，扩大剖面图像数据所描绘出的范围。

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，在不脱离发明要旨的范围内，能够进行各种省略、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 (8)

1.一种超声波诊断装置，其中，具备：

超声波探头，其针对被检体收发超声波信号；

收发部，其驱动上述超声波探头来对上述被检体进行扫描；

方向判定部，其判定上述超声波探头的移动方向；

扫描控制部，其按照反复进行第1扫描和第2扫描的方式来控制上述收发部，其中，上述第1扫描向第1方向收发上述超声波信号来收集第1图像数据，上述第2扫描向第2方向收发上述超声波信号来收集第2图像数据，上述第2方向相对于上述第1方向向上述移动方向倾斜；

图像合成部，其生成将通过上述第1扫描收集到的多个第1图像数据合成后的全景图像数据；以及

显示控制部，其在扫描中使上述全景图像数据或上述第1图像数据与上述第2图像数据一起显示在显示部上。

2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其中，

每次收集上述第1图像数据时，上述图像合成部都通过将收集到的第1图像数据中的在上述超声波探头能够扫描的范围的局部被设定的合成区域所对应的部分和在1个之前生成的第1图像数据中的重复部分进行合成来生成上述全景图像数据，

在上述超声波探头正在被移动的期间，上述扫描控制部按照在上述第1扫描中针对上述超声波探头能够扫描的范围中朝向上述超声波探头的移动方向位于比上述合成区域靠后的范围停止扫描的方式来控制上述收发部。

3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其中，

在上述超声波探头正在被移动的期间，上述扫描控制部按照与在上述第1扫描中向停止了扫描的范围照射的波束数相比在上述第2扫描中照射的波束数少的方式来控制上述收发部。

4.根据权利要求1、2或者3所述的超声波诊断装置，其中，

上述超声波诊断装置还具备速度检测部，上述速度检测部检测上述超声波探头移动的速度，

上述扫描控制部按照与上述超声波探头移动的速度对应地改变上述第2方向的方式来控制上述收发部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的超声波诊断装置，其中，

上述扫描控制部通过控制上述超声波探头所具有的多个压电振子各自的发送延迟时间，来控制上述第1方向的倾斜以及上述第2方向的倾斜。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的超声波诊断装置，其中，

上述超声波探头能够收集作为三维图像数据的体数据，

上述扫描控制部按照作为第1扫描进行向上述第1方向收发上述超声波信号来收集第1体数据的扫描，作为上述第2扫描进行向相对于上述第1方向向上述移动方向倾斜的方向收发上述超声波信号来收集第2体数据的扫描的方式来控制上述收发部，

作为上述全景图像，上述图像合成部生成将通过上述第1扫描收集到的多个第1体数据合成后的三维全景图像数据，

上述显示控制部在扫描中使上述三维全景图像数据或者上述第1体数据中的沿着规定方向的剖面图像数据与上述第2体数据中的沿着上述规定方向的剖面图像数据一起显示在上述显示部上。

7.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其中，

上述显示控制部在扫描中使上述三维全景图像数据或者上述第1体数据中的分别沿着正交的3个方向的剖面图像数据与上述第2体数据中的分别沿着上述正交的3个方向的剖面图像数据一起显示在上述显示部上。

8.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其中，

上述显示控制部在扫描中使上述三维全景图像数据或者上述第1体数据中的沿着上述超声波探头的移动方向的剖面图像数据与上述第2体数据中的沿着上述超声波探头的移动方向的剖面图像数据一起显示在上述显示部上。

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