专利名称：超声波诊断装置和该装置的诊断方法
技术领域：
本发明涉及超声波诊断装置和该装置的诊断方法，更详细地说，涉及使用超声波波束对被检体的断面进行扫描，得到3维图像而改善了3维图像收集检查的效率的超声波诊断装置。
背景技术：
在超声波诊断中，有施加负荷前后的心脏的壁运动机能诊断的被称为负荷回波法的诊断方法。该方法例如使被检体慢跑，在进行慢跑前和慢跑后分别摄影心肌的图像，对它们进行比较而判断有异常的部位。另外，有依照格式(format)显示负荷回波的壁运动得分的功能。
在2维(2D)断层像的诊断时，操作者使断层像自身与格式一致而显示各部位，装置依照格式对该断层像的功能评价进行分割显示(例如参考日本特开2004-313551号公报)。
但是，在近年发展出的3维(3D)诊断中，在通过心尖近似取得进行一定时间的扫描而取得的体数据与超声波波束正交的断面，构成所谓的C模式图像，进行负荷回波的记分的方法中，由于探头的扫描方向和图像的移动等的影响，必须非常注意图像的上下左右的位置与负荷回波的图表正确吻合的情况。
但是，由于产生根据作为3D的特征的体数据，在一次扫描后能够分析任意的2D断层像的情况，所以必须能够显示出与负荷回波的记分的格式一致的C模式图像。在不是与格式一致的C模式图像的情况下，操作者必须进行用于使图像与格式一致的图像的旋转操作等。因此，即使扫描时间短，由于其后的格式一致的操作，也有无法缩短诊断时间的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过根据3D体数据使负荷回波的得分(score)与所规定的报告形式一致而显示，而不需要进行所取得的图像的旋转操作等，就能够通过提高吞吐量来谋求缩短检查时间，减轻对患者和操作者的负担的超声波诊断装置和该装置的诊断方法。
即，本发明的特征在于在能够对3维区域进行超声波扫描的超声波诊断装置中，具备取得3维体数据的3维数据取得单元；显示包含在上述3维区域中的任意位置的超声波断层像的显示单元；生成用于指导探头与上述被检体的相对位置关系的指导信息使得上述显示的超声波断层像表示被检体中的规定位置的断面的指导信息生成单元，其中上述显示单元将上述指导信息与上述任意位置的断面的超声波断层像一起进行显示。
另外，本发明的特征在于在能够对3维区域进行超声波扫描的超声波诊断方法中，包括取得3维体数据，对多个断面进行被检体的断面显示的步骤；报告探头与上述被检体的相对位置关系使得上述显示的被检体的断面表示上述被检体中的规定形态的断面的步骤。
根据本发明，能够提供一种通过根据3D体数据使负荷回波的得分与所规定的报告形式一致而显示，而不需要进行所取得的图像的旋转操作等，就能够通过提高吞吐量来谋求缩短检查时间，减轻对患者和操作者的负担的超声波诊断装置和该装置的诊断方法。
图1是表示本发明的实施例1的超声波诊断装置的概要结构的框图。
图2A是表示使用了一般的基于2维扫描的超声波诊断装置的心脏回波检查时的探头的位置的例子的图，图2B是表示与图2A的探头位置所对应的基本断层像的关系的图。
图3A～图3C表示图2B所示的各水平的心脏回波检查中的基本断层像的例子，图3A是表示心尖水平的胸骨左缘左心室短轴像的图，图3B是表示乳头肌水平的胸骨左缘左心室短轴像的图，图3C是表示僧帽瓣口部分水平的胸骨左缘左心室短轴像的图。
图4是用于说明本发明的实施例1的超声波诊断装置的诊断步骤的流程图。
图5是表示使用了图1的结构的超声波诊断装置的心尖近似四腔断面像的探测方法的例子的图。
图6A和图6B表示心尖近似3断面的关系，图6A是表示心脏与3D探头的配置关系的图，图6B是表示与C模式图像对应的3个断面像的图。
图7A～图7C表示心脏回波检查中的基本断面像的例子，图7A是心尖近似四腔断面图，图7B是心尖近似二腔断面图，图7C是表示心尖近似左心室长轴像的图。
图8A～图8G表示负荷回波的记分格式的例子，图8A是旁胸骨左心室短轴像，是表示心基部分的图，图8B是旁胸骨左心室短轴像，是表示中央部分的图，图8C是旁胸骨左心室短轴像，是表示心尖部分的图，图8D是表示旁胸骨左心室短轴像的图，图8E是表示心尖部分二腔像的图，图8F是表示心尖部分四腔像的图，图8G是表示心尖部分长轴像的图。
图9是表示用于识别3D探头22与心脏50的位置关系的监视器显示布局的例子的图。
图10A是表示用于促使进行二腔断层像显示的信息的图，图10B是表示用于促使进行长轴断层像显示的信息的图。
图11是表示本发明的实施例2的用于识别3D探头22与心脏50的位置关系的监视器显示布局的例子的图。
具体实施例方式
以下，参考附图，说明本发明的实施例。
(实施例1)首先，说明本发明的实施例1。
图1是表示本发明的实施例1的超声波诊断装置的概要结构的框图。
在图1中，超声波诊断装置20具备3维超声波探头(3D探头)22、包含发送接收部件的发送接收控制部件24、信号处理部件26、3D图像处理部件28、系统控制部件30、操作面板32、负荷回波处理部件34、监视显示部件36、具有扬声器38的输出装置40。
上述3D探头22为了得到超声波断层像，向被检体P发送接收超声波，发送接收控制部件24向上述3D探头22发送接收电信号，信号处理部件26对从上述发送接收控制部件24得到的发送接收信号进行信号处理，进行3维体数据等的生成和存储。3D图像处理部件28根据由上述信号处理部件26生成的数据，进行应该显示到监视显示部件36上的3D图像的生成和存储。另外，输出装置40内的监视显示部件36进行由上述信号处理部件26和3D图像处理部件28生成的图像数据等的显示。
另外，系统控制部件30进行该超声波诊断装置全体的控制。另外，该系统控制部件30假设上述超声波断层像表示规定位置的断面，根据上述3维体数据与上述超声波断层像的位置关系，从上述存储的3维体数据中抽出被检体的希望的位置的断面。操作面板32由操作者进行3D探头的操作和信息输入。进而，负荷回波处理部件34生成和存储通过负荷回波法得到的应该显示在监视显示部件36上的图像。进而，在操作者操作上述操作面板32时，输出装置40内的扬声器38发出存储在系统控制部件30内的未图示的存储器等中的声音指导或效果音等。
在此，说明一般的基于2维(2D)扫描的心脏回波检查的基本断层像的例子。
图2A和图2B是表示使用了超声波诊断装置的心脏回波检查时的探头的位置与基于2D扫描的基本断层像的关系的图。现在，如图2A所示那样，操作者使3D探头22与被检体P的心脏接触，并将倾斜改变为图示的箭头方向。这样，根据该倾斜，如图2B所示那样，抽出各水平的短轴像。在该情况下，在左心室长轴断层像中，L1表示心尖水平，L2表示乳头肌水平，L3表示肌腱水平，L4表示僧帽瓣口部分水平，L5表示大动脉瓣水平的断层像。
图3A～图3C表示图2B所示的各水平的心脏回波检查中的基本断层像的例子，图3A是表示心尖水平L1的胸骨左缘左心室短轴像的图，图3B是表示乳头肌水平L2的胸骨左缘左心室短轴像的图，图3C是表示僧帽瓣口部分水平L4的胸骨左缘左心室短轴像的图。另外，在图3A～图3C中，分别是监视显示部件36的画面左侧是实际的基于负荷回波的断层像44，画面右侧表示该断层像44的部位的说明图46。另外，说明图46中的显示E1～E8表示该说明图中的各部位。
以前，在使用了这样的断层像的情况下，如果不与负荷回波的记分的格式一致，则为了使图像与格式一致，而必须进行旋转操作等作业。
接着，依照图4的流程图，说明本实施例的超声波诊断装置的诊断步骤。
首先，在步骤S1中，收集施加负荷前的数据，接着，在步骤S2中，通过3D探头22进行2D显示扫描。
图5是表示使用了本发明的实施例1的超声波诊断装置的心尖近似四腔断面像的探测方法的例子的图。
在上述结构的超声波诊断装置中，操作者如图示箭头那样，针对被检体P的心脏，从心尖方向探测心尖跳动所涉及的部分，将3D探头22放置到该位置。图6A和6B是表示这样得到的心尖近似3断面的关系的图。在图6A中，没有表示出长轴像的断面线，但在图6B中，表示出与C模式图像对应的3个断面像。即，如果在心脏50的心尖方向上配置3D探头22，则与该3D探头22的角度对应地，能够针对心脏50得到二腔像52、四腔像54和长轴像56。在图6B中，60a是前壁，60b是后壁，60c是侧壁，60d是下壁，62a是前壁中隔，62b是下壁中隔，64a是左前降支灌流，64b是左回旋支灌流，64c是右冠状动脉灌流。
在步骤S3中，将在上述步骤S2中得到的2D断层像和指导图像显示在监视显示部件36上。然后，在步骤S4中，检查放置了3D探头22的位置。如果其结果是3D探头22的位置不是OK，则转移到上述步骤S2，直到在步骤S4中为OK为止循环进行上述步骤S2～4的动作。然后，如果步骤S4中的位置是OK，则转移到步骤S5，通过3D探头22取得3D体数据。
接着，在步骤S6中，收集施加负荷后的数据，在步骤S7中，通过3D探头22进行2D显示扫描。然后，在步骤S8中，将在上述步骤S7中得到的施加负荷后的2D断层像和指导图像显示在监视显示部件36上。然后，在步骤S9中，检查放置了3D探头22的位置。如果其结果是3D探头22的位置不是OK，则转移到上述步骤S7，循环进行上述步骤S2～4的动作。然后，如果在步骤S9中位置成为OK，则转移到步骤S10，取得施加负荷后的3D体数据。
图7A～图7C分别表示心尖近似四腔断面图、心尖近似二腔断面图、心尖近似左心室长轴像。另外，在图7A～图7C中，分别是监视显示部件36的画面左侧是实际的基于负荷回波的断层像44，画面右侧表示断层像44的部位的说明图46。这样，根据图6A所示那样的3D探头22的倾斜角度(位置)，决定心脏的相对位置关系。
图8A～图8G是表示负荷回波的记分格式的例子的图。另外，图8A～图8C是旁胸骨左心室短轴像，图8A是表示心基部分的图，图8B是表示中央部分的图，图8C是表示心尖部分的图。进而，图8D是表示旁胸骨左心室长轴像的图，图8E是表示心尖部分二腔像的图，图8F是表示心尖部分四腔像的图，图8G是表示心尖部分长轴像的图。
心脏内左心室如图所示那样，为了将每个段的异常程度定量化，而分类为每个段(segment)并附加编号。在该情况下，基于短轴断面、长轴断面、四腔断面、二腔断面的4个闭合区间，分割为用1～16表示的16段。另外，针对上述记分中的心脏壁运动的异常度，与其程度对应地分色显示对应的段。
如上所述那样，操作者根据图6A所示那样的心尖近似，对心脏全体进行一定时间的扫描，取得体数据。这时，由装置掌握心脏与探头的位置相关性，使C模式图像与图8A～图8G所示那样的记分格式一致。因此，向监视显示部件36提供图9所示那样的用于促使进行四腔断层显示的信息。
即，在步骤S11中，在监视显示部件36上显示上述施加负荷前的分析用图像、施加了负荷后的分析用图像。然后，在步骤S12中，操作者看着显示在监视显示部件36上的施加负荷前后的分析用图像，根据两个图像的差异，输入基于上述分色的记分模式。
图9是表示用于识别3D探头22与心脏50的位置关系的监视器显示布局的例子的图。即，在监视显示部件36上显示来自图6A所示那样的心尖近似的心脏的C模式图像和与该C模式图像对应的断面位置、从该断面位置得到的断面像(在图9中是四腔像)、记分模式(scoringpattern)。
在图9的情况下，提供用于促使进行四腔断层像显示的信息。另外，作为该提供的信息，在监视显示部件36的画面上提供作为促使进行四腔断层像显示的文字信息(显示为“4CH视图”)70、促使进行四腔断层像显示的图形文字(主体标记body marker)信息72、促使进行四腔断层像显示的ROI信息74的轮廓74a。上述轮廓74a是施加负荷前分析用图像，因此通过使施加负荷后的分析用图像与该轮廓74a一致，来进行探头的位置调整。另外，作为促使进行四腔断层像显示的其他方法，例如从扬声器38发出声音指导或效果音。
在本实施例中，对于用于这样促使进行四腔断层像显示的信息，可以提供任意一个、或同时提供多个。
进而，在监视显示部件36的画面上，显示出表示显示图像80是C模式显示的情况的文字信息(显示为“C模式视图”)78、包含用ROI信息74显示的断层像的断面位置标志80a的C模式显示图像80、表示是记分显示的情况的文字信息(显示为“得分”)82、记分模式84。该记分模式84与上述图8A～图8G所示的各段的编号对应。另外，对于各段中的异常程度，在图9中没有进行颜色的显示，但实际上，如上述那样通过分色的显示能够进行确认。
另外，在图9中没有表示，但在记分模式84上，也可以显示出断面位置标志。
例如，假设操作者要将四腔断层像显示在监视器画面上。这时，如图9所示那样，通过文字信息70和主体标志72显示出促使进行四腔断层像的显示的文字和图像，并与实际的ROI信息74(轮廓74a)进行比较。另外，该比较的结果可知是否正确地得到了希望的四腔断层像。另外，根据记分模式84，通过颜色能够容易地掌握显示出心脏内的哪个部位、是怎样的状态。例如，对于记分模式84的显示颜色，如下这样显示，即如果是正常状态则是绿色，如果是异常状态则是红色。另外，该记分模式84的显示颜色和颜色数目并不只限于此。
如上所述，操作者将3D探头22放置到被检体P的心脏50近旁，通过改变3D探头22的倾斜，而将希望的断层像(在图9的例子中是四腔断层像)以及与之关联的信息显示在监视显示部件36上。在该情况下，除了ROI信息74以外，还可以通过文字信息70、图形文字信息72、C模式图像80的断面位置标志80a等，确认是四腔断层像的情况。另外，通过使图像与这些显示在监视显示部件36上的各种信息、特别是ROI信息74的轮廓74a一致，来进行探头的位置调整，操作者能够正确地得到希望的断层像。
这样，根据3D探头22的倾斜角度决定心脏的相对位置关系，因此根据向监视显示部件36提供的信息，操作者不进行从被检体P取得的图像的旋转操作，就能够提高吞吐量。
另外，在上述实施例中，以四腔断层像显示为例子进行了说明，但当然并不只限于此。
例如，如图10A所示那样，也可以提供用于促使进行二腔断层像显示的信息。即，假设图6A所示那样的来自心尖近似的心脏的C模式图像所对应的断面位置得到的断面像是二腔断层像。在该情况下，作为所提供的信息，有用于促使进行二腔断层像显示的文字信息(显示为“2CH视图”)88、促使进行二腔断层像显示的图形文字(主体标志)信息90、促使进行二腔断层像显示的ROI信息92，分别替换文字信息70、图形文字信息72和ROI信息74，而提供到监视显示部件36的画面上。另外，将图9所示的C模式图像内的断面位置标志80a、能够显示为记分模式84的断面位置标志分别显示在二腔断层像的断面位置上。
另外，如图10B所示那样，也可以提供用于促使进行长轴断层像显示的信息。在该情况下，如果是图6A所示那样的来自心尖近似的心脏的C模式图像所对应的断面位置取得的断面像是长轴断层像，则作为所提供的信息，有用于促使进行长轴断层像显示的文字信息(显示为“长视图”)94、促使进行长轴断层像显示的图形文字(主体标志)信息96、促使进行长轴断层像显示的ROI信息98，分别替换文字信息70、图形文字信息72和ROI信息74，而提供到监视显示部件36的画面上。另外，将图9所示的C模式图像内的断面位置标志80a、能够显示为记分模式84的断面位置标志分别显示在长轴断层像的断面位置上。
这样，即使是任意的断层像，根据用于促使进行该断层像显示的文字信息、图形文字(主体标志)信息、ROI信息、发音信息等，也能够确切地掌握3D探头与心脏的相对位置关系。
另外，通过操作面板32上的操作，也能够进行上述用于促使进行断层像显示的信息的选择和种类的选择。
(实施例2)在上述实施例1中，表示了3D探头与心脏的相对位置关系，但在本实施例2中，在没有正确进行断层像的扫描的情况下，进行警告。
另外，在本实施例2中，对于超声波诊断装置的结构和基本动作，与图1～图10A、图10B所示的实施例1的超声波诊断装置的结构和动作一样，因此向相同的部分施加相同的参照编号，并省略其图示和说明，只说明不同的部分。
图11是表示本发明的实施例2的用于识别3D探头22和心脏50的位置关系的监视器显示布局的例子的图。在此，向画面上提供作为ROI信息74得到的四腔断层像显示是否是正确的断层像的警告显示(例如“警告”)100。例如通过系统控制部件30内的模式识别部件等的模式识别等，来判别是否是正确的断层像。在其结果是判别为断层像不同的情况下，将上述警告显示100提供到监视显示部件36的画面上。
作为警告的信息，是包含警告显示100那样的促使进行警告的文字信息70在内的图形文字信息72、ROI信息74(轮廓74a)，通过使它们闪烁显示来识别为警告。或者，也可以通过扬声器38发出促使进行警告的声音指导或效果音。
在本实施例中，也可以提供任意一个、或同时提供多个这样的警告信息。另外，例如可以通过操作面板32的操作，进行这些信息的选择和种类的选择。
以上，说明了本发明的实施例，但本发明在上述实施例以外，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行各种变形实施。
进而，在上述实施例中包含各种阶段的发明，通过适当地组合所揭示的多个结构要素，能够抽出各种发明。例如，在即使从实施例所示的全部构成要素中删除若干个构成要素，也能够解决在发明内容部分中所述的课题，能够得到在发明内容部分中所述的效果的情况下，则也可以将删除了该构成要素的结构抽出作为发明。
本发明并不只限于上述说明和实施例，在不脱离本发明的宗旨的范围可以进行各种变形实施，而这些变形实施也包含在本发明中。
权利要求
1.一种超声波诊断装置，能够对3维区域进行超声波扫描，其特征在于包括取得3维体数据的3维数据取得单元；显示包含在上述3维区域中的任意位置的超声波断层像的显示单元；生成用于指导探头与上述被检体的相对位置关系的指导信息使得上述显示的超声波断层像表示被检体中的规定位置的断面的指导信息生成单元，其中上述显示单元将上述指导信息与上述任意位置的断面的超声波断层像一起进行显示。
2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于上述指导信息生成单元生成与上述规定位置的断面对应的心脏的壁运动机能诊断的得分。
3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于上述显示单元同时显示多个断面的超声波断层像，上述指导信息生成单元生成与上述多个超声波诊断像分别对应的得分。
4.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于上述指导信息生成单元将上述心脏的短轴断面或长轴断面作为上述规定位置的断面，生成指导信息。
5.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于上述指导信息生成单元生成用于表示上述规定位置的断面的概要形态的与上述超声波断层像对应的大小的概要图像，上述显示单元在上述超声波断层像上重叠显示上述概要图像。
6.根据权利要求5所述的超声波诊断装置，其特征在于还包括检测上述概要图像与上述超声波断层像的一致度的检测单元；与上述检测单元的检测结果对应地向操作者进行通知的通知单元。
7.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于还包括根据操作者的操作，存储上述3维体数据的存储单元；在上述超声波断层像表示上述规定位置的断面的情况下，根据上述3维体数据与上述超声波断层像的位置关系，从上述所存储的3维体数据中抽出被检体的希望的位置的断面的断面抽出单元。
8.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其特征在于上述通知单元通知文字信息、图形文字信息、ROI信息、发音信息的至少一个。
9.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其特征在于还包括能够选择由上述通知单元通知的信息的种类的选择单元。
10.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于通过负荷回波法取得上述3维体数据。
11.一种超声波诊断方法，能够对3维区域进行超声波扫描，其特征在于包括取得3维体数据，对多个断面进行被检体的断面显示的步骤；通知探头与上述被检体的相对位置关系使得上述显示的被检体的断面表示上述被检体中的规定形态的断面的步骤。
全文摘要
本发明的可基于3维超声波影像进行操作的超声波诊断装置在对施加负荷前后的被检体(P)实施心脏的壁运动机能诊断时，通过3D探头(22)进行规定时间的扫描，取得3D体数据，针对多个断面将心脏的断面显示在监视显示部件(36)上。另外，将探头与心脏的相对位置关系显示在监视显示部件(36)上，使得显示在上述监视显示部件(36)上的心脏的断面的显示角度恒定。
文档编号A61B8/00GK101081172SQ20071010654
公开日2007年12月5日 申请日期2007年6月1日 优先权日2006年6月1日
发明者市冈健一, 潟口宗基 申请人:株式会社东芝, 东芝医疗系统株式会社