超声波图像取得装置、以及超声波图像的取得方法

专利名称：超声波图像取得装置、以及超声波图像的取得方法
技术领域：
本发明涉及取得观察对象的三维图像的超声波图像取得装置、以 及超声波图像的取得方法。
背景技术：
可以生成并显示被检体的三维图像数据的超声波图像取得装置 被广泛公知。
三维图像通过体绘制等图像处理方法而生成并被显示为画面。但
是，在希望观察的区域(关心区域(ROI))的周边存在不需要的部 分时，该不需要的部分成为遮蔽物，而难以观察包含于关心区域中的 三维图像。因此，在以往，进行去除未包含于关心区域中的不需要的 图像的操作。例如，进行调整显示三维图像的范围、或者一边使三维 图像旋转一边逐个平面去除不需要的图像的操作(例如日本特开2006 - 223712号公报)。
此处，参照图1以及图2对用于显示三维图像的以往的手法进行 说明。图l以及图2是说明在以往用于显示包含在关心区域(ROI) 中的三维图像的手法的画面的图。此处，对取得并显示胎儿的三维图 像的情况进行说明。
在以往，首先，通过使用超声波探测器对被检体进行摄影，而取 得作为二维图像数据的断层像数据。然后，如图1所示，使断层像100
显示在显示部中。在该断层像100中，包含胎儿的图像101。然后， 在取得三维图像数据之前，在该断层像IOO上设定关心区域(ROI)。 例如，在断层像100上显示用于指定三维扫描范围的标记102 与用于进行绘制处理而生成三维图像的范围的标记103。在图l所示 的例子中，由于实施凸型扫描，所以标记102具有扇型的形状。另外，表示进行绘制处理的范围的标记103具有矩形形状。标记103的位置、 大小伴随标记102的位置、形状的变化而变化。在操作者任意地改变 了标记102的位置、大小时，标记103的位置、大小也与该变化连动 地变化。
当如上所述在断层像上设定了标记102与标记103时，用超声波 对利用标记102指定的三维范围进行扫描。然后，通过对根据该扫描 取得的数据中的、利用标记103指定的范围内的数据进行绘制处理， 生成由标记103指定的范围中所包含的三维图像数据。
如果在标记103表示的范围中包含胎儿的图像101，且在该标记 103表示的范围中未包含不需要的图像，则显示胎儿的三维图像。但 是，在以往的方法中，在标记103表示的范围内残存胎儿的图# 101 以外的图像，而难以恰当地显示胎儿的三维图像。
另外，在以往，为了去除遮蔽物， 一边使三维图像在画面上旋转， 一边去除存在于视点与关心区域(ROI)之间的图像，而谋求了包含 于关心区域(ROI)中的三维图像的可视化。
例如如图2所示，在断层像100上设定剖切面线(cutting plane line) 104,去除存在于^f见点与剖切面线104之间的图《象，从而三维地 显示所残存的图像。在该操作中，需要使三维图像旋转而逐个平面设 定剖切面线104。因此，需要在从某个视线方向观察来设定剖切面线 而去除图像后，使三维图像旋转并从其他视线方向观察来设定剖切面 线而去除图像，进而从另外视线方向观察来设定剖切面线而去除图 像。而且，需要将上述操作反复多次，以使图2所示的三维图像105 最终显示胎儿。
在从显示断层像100的阶段显示三维图像105时，存在希望显示 去除了不需要的部分的三维图像这样的期望。但是，由于无法通过剖 切面线的调整进行其他面的截取(cut)，所以必需从所有方向观察来 反复多次设定剖切面线。因此，操作变得烦杂，无法通过简便的操作 显示期望的三维图像。而且，为了进行多次剖切面线的操作而抽取胎 儿等对象物，要求熟练的技能，所以存在无法简便地抽取该对象物的问题。另外，即使在利用BOX(求、乂夕7 )来去除图像的情况下，也 残留不需要部分。因此，需要在显示三维图像之后，去除该不需要部 分。这样在以往技术中，操作变得烦杂，难以通过简便的操作抽取期 望的对象物。因此，难以在短时间内抽取期望的三维图像(包含于关 心区域中的三维图像)。

发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种可以 简便地显示包含于关心区域(ROI)中的三维图像的超声波图像取得 装置以及超声波图像的取得方法。
本发明的第一方面提供一种超声波图像取得装置，其特征在于， 具备扫描部，对被检体发送超声波，并接收来自被检体的反射波； 图像生成部，根据反射波生成断层像数据；标记生成部，生成第一标 记和第二标记；以及显示控制部，使基于断层像数据的断层像显示在 显示部中，使第二标记包含于第一标记的范围中，使第一标记与第二 标记重叠于断层像上而显示在显示部中，扫描部用超声波对根据第一 标记确定的范围进行扫描，图像生成部根据通过该扫描取得的数据中 的、根据第二标记确定的范围中包含的数据，生成三维图像数据。
另外，标记生成部生成按照第二标记的旋转指示旋转后的新的第 二标记，上显示控制部使新的第二标记重叠于断层像上而显示在显示 部中，扫描部用超声波对根据第一标记确定的范围进行扫描，图像生 成部根据通过该扫描取得的数据中的、根据新的第二标记确定的范围 中包含的数据，生成三维图像数据。
本发明的第二方面提供一种超声波图像的取得方法，其特征在 于对被检体发送超声波，并接收来自被检体的反射波，根据反射波 生成断层像数据，使基于断层像数据的断层像显示在显示部中，使第 二标记包含于第 一标记的范围中，使第 一标记与第二标记重叠于断层 像上而显示在显示部中，用超声波对根据第 一标记确定的范围进行扫 描，根据通过该扫描取得的数据中的、根据第二标记确定的范围中包
7含的数据，生成三维图像数据。
另外，生成按照第二标记的旋转指示旋转的新的第二标记，使新 的第二标记重叠于断层像上而显示在显示部中，根据通过扫描取得的 数据中的、根据新的第二标记确定的范围中包含的数据，生成三维图 像数据。
根据本发明，用超声波对利用第一标记确定的范围进行扫描，根 据利用该第二标记确定的范围中包含的数据，生成三维图像数据，从 而与以往技术相比，可以简便地去除诊断中不需要的图像，得到包含 于关心区域中的三维图像。
另外，根据本发明，由于可以使表示生成三维图像数据的范围的 第二标记旋转，所以可以与显示在断层像中的摄影对象的形状相应 地，指定该范围。由此，与以往技术相比，可以简便地去除诊断中不 需要的图像，得到包含于关心区域中的三维图像。


图l是说明在以往用于显示包含在关心区域(ROI)中的三维图 像的方法的图。
图2是说明在以往用于显示包含在关心区域(ROI)中的三维图 像的方法的图。
图3是示出本发明的第一实施方式的超声波图像取得装置的框图。
图4是用于说明由本发明的第一实施方式的超声波图像取得装 置设定的关心区域(ROI)的画面的图。
图5是示出本发明的第一实施方式的超声波图像取得装置的一 连串的动作的流程图。
图6是用于说明在本发明的第二实施方式的超声波图像取得装 置中求出新的三维扫描范围的处理的示意图。
图7是示出本发明的第二实施方式的超声波图像取得装置的一 连串的动作的流程图。图8是用于说明在本发明的第二实施方式的超声波图像取得装 置中求出新的三维扫描范围的处理的示意图。
图9是用于说明在本发明的第三实施方式的超声波图像取得装 置中求出新的关心区域(ROI)的处理的示意图。
图10是示出本发明的第三实施方式的超声波图像取得装置的一 连串的动作的流程图。
标号说明
1超声波图像取得装置 2超声波探测器 3发送接收部 4信号处理部 5 DSC
6第一影像存储器
7图像处理部
8第二影像存储器
9显示控制部
10显示部
11操作部
12标记生成部
20断层像
21胎儿的图像
22、 22a、 22b第一标记(表示第一关心区域的标记)
23、 23a、 23b、 23c、 23d第二标记(表示第二关心区域的标记)
具体实施方式
(第一实施方式) (结构)
参照图3，对本发明的第一实施方式的超声波图像取得装置的结构进行说明。图3是示出本发明的第一实施方式的超声波图像取得装 置的框图。
第一实施方式的超声波图像取得装置1具备超声波探测器2、发 送接收部3、信号处理部4、 DSC5、第一影像存储器6、图像处理部 7、第二影像存储器8、显示控制部9、显示部10、操作部11、以及 标记生成部12。
超声波探测器2包括二维地配置了多个超声波振子的二维阵列 探测器，利用超声波对三维范围进行扫描。另外，在超声波探测器2 中，也可以使用在规定方向(扫描方向)上一列地排列了多个超声波 振子、且通过使超声波振子在与扫描方向正交的方向(摇动方向)上 机械地摇动而可以对三维范围进行扫描的一维阵列探测器。
发送接收部3具备发送部和接收部，向超声波探测器2供给电信 号而发生超声波，并且接收超声波探测器2接收到的回波信号。
发送接收部3的发送部具备未图示的时钟发生电路、发送延迟电 路、以及脉冲器电路。时钟发生电路是发生用于决定超声波信号的发 送定时、发送频率的时钟信号的电路。发送延迟电路是在超声波的发 送时施加延迟而实施发送聚焦的电路。脉冲器电路内置有与各振子对 应的独立路径(通道)的数量的脉冲器，在被施加了延迟的发送定时 发生驱动脉沖，并供给到超声波探测器2的各振子中。
另外，发送接收部3的接收部具备未图示的前置放大器电路、 A/D变换电路、以及接收延迟/加法电路。前置放大器电路针对每个接 收通道对从超声波探测器2的各振子输出的回波信号进行放大。A/D 变换电路对放大后的回波信号进行A/D变换。接收延迟/加法电路对 A/D变换后的回波信号提供为了决定接收指向性而所需的延迟时间并 进行相加。通过该相加，来自与接收指向性对应的方向的反射分量被 强调。另外，将由该发送接收部3进行加法处理后的信号称为"RF数 据(或者元数据)"。
另外，超声波探测器2以及发送接收部3相当于本发明的"扫描 部"的一个例子。
10信号处理部4具备B模式处理电路、多普勒处理电路、以及彩 色模式处理电路。对从发送接收部3输出的RF数据通过某一处理电 路来实施处理。B模式处理电路进行回波的振幅信息的影像化，根据 回波信号生成B模式超声波栅格数据。多普勒处理电路取出多普勒偏 移频率分量，进一步实施FFT处理等而生成具有血流信息的数据。彩 色模式处理电路进行流动着的血流信息的影像化，而生成彩色超声波 栅格数据。在血流信息中，有速度、分散、能量等信息，血流信息被 取成二值化信息。
DSC5 ( Digital Scan Converter:数字扫描转换器)为了得到用 直角坐标系表示的图像，而将超声波栅格数据变换成用直角坐标表示 的图像数据(扫描转换处理)。例如，DSC 5根据B模式超声波栅格 数据生成作为二维信息的断层像数据，向显示控制部9输出该断层像 数据。显示控制部9使基于该断层像数据的断层像显示在显示部10 中。另外，由DSC5生成的断层^^数据被存储在第一影像存储器6中。
图像处理部7读入存储在第 一影像存储器6中的多个断层像数据 而生成体素数据。然后，图像处理部7通过对该体素数据实施表面绘 制处理、体绘制处理、或MPR处理(Multi Plannar Reconstruction, 多平面重构)等图像处理，而生成三维图像数据、任意断面中的图像 数据(MPR图像数据)等超声波图像数据。另外，由图像处理部7 生成的断层像数据被存储在第二影像存储器8中。
另外，信号处理部4、 DSC 5、以及图像处理部7相当于本发明 的"图像生成部"的一个例子。
显示控制部9使基于从DSC 5输出的断层像数据的断层像、基 于从图像处理部7输出的三维图像数据的三维图像等超声波图像显示 在显示部10中。
而且，显示控制部9使用于指定三维扫描范围(第一关心区域) 的标记(第一标记)和用于指定生成三维图像等超声波图像数据的范 围(第二关心区域)的标记(第二标记)重叠于断层像等超声波图像 上而显示在显示部10中。根据第二标记确定的范围(第二关心区域)中包含的数据通过图像处理部7被实施绘制处理等图像处理。
由标记生成部12生成第一标记和第二标记。标记生成部12生成 包括规定范围的第一标记和第二标记。由标记生成部12生成的第一 标记的坐标信息被输出给发送接收部3、 DSC 5、以及显示控制部9 中，第二标记的坐标信息被输出给图像处理部7和显示控制部9中。 而且，标记生成部12生成按照来自操作部11的旋转指示旋转的新的 第二标记，向图像处理部7和显示控制部9输出该新的第二标记的坐 标信息。
此处，参照图4对关心区域(ROI)的设定例子进行说明。图4 是用于说明由本发明的第一实施方式的超声波图像取得装置设定的 关心区域(ROI)的画面的图。在本实施方式中，作为一个例子，对 取得并显示胎儿的图像的情况进行说明。
首先，显示控制部9从DSC 5接收通过利用超声波的扫描取得 的断层像数据，使基于该断层像数据的断层像显示在显示部10中。 例如，如图4所示，显示控制部9使显示出胎儿的图像21的断层像 20显示在显示部10中。然后，显示控制部9在预先设定的初始位置， 使由标记生成部12生成的具有规定大小的第一标记22和第二标记重 叠于断层^象20上而显示在显示部10中。
根据第一标记22确定的范围表示三维扫描范围(第一关心区 域)。另外，根据第二标记23确定的范围表示生成三维图像数据等 超声波图像数据的范围(第二关心区域)。另外，包括第一标记22 表示的断面，且在与该断面大致正交的方向(纵深方向)上具有规定 范围的三维范围成为利用超声波扫描的三维扫描范围(第一关心区 域)。另外，包括第二标记23表示的断面，且在与该断面大致正交 的方向(纵深方向)上具有规定范围的三维范围成为生成超声波图像 数据的范围(第二关心区域)。
在图4所示的例子中，为了实施凸型扫描，标记生成部12生成 具有扇型形状的第一标记。然后，显示控制部9使具有扇型形状的第 一标记22显示在显示部10中。另外，标记生成部12生成具有矩形
12形状的第二标记。然后，显示控制部9使具有矩形形状的第二标记23 显示在显示部10中。此时，显示控制部9使第二标记23包含于第一 标记22的范围中，4吏第一标记22和第二标记23显示在显示部10中。
操作者使用操作部11，可以使第一标记22和第二标记23在显 示部10上移动，或改变大小。标记生成部12在从操作部11接收到 标记的移动指示、旋转指示时，按照该指示，生成新的第一标记和新 的第二标记，输出给显示控制部9等。显示控制部9在从标记生成部 12接收到新的第 一标记的坐标信息和新的第二标记的坐标信息时，使 新的第一标记和新的第二标记显示在显示部10中。
在操作者使用操作部11，提供了第二标记23的向上下方向或左 右方向上的移动指示时，标记生成部'12按照该指示生成新的第二标 记。然后，显示控制部9使该新的第二标记23显示在显示部10中。 而且，在操作者使用操作部11提供了第二标记23的旋转指示时，标 记生成部12生成按照该指示以规定的旋转轴为中心旋转的新的第二 标记。然后，显示控制部SM吏该新的第二标记23显示在显示部10中。 例如，在将胎儿作为关心区域而取得三维图像的情况下，操作者使用 操作部11使第二标记23移动或旋转，以使胎儿包含于由第二标记23 包围的范围内。
另外，第二标记23既可以在直角坐标系上移动，也可以在极坐 标系上移动。而且，第二标记的形状既可以是矩形以外的形状，也可 以具有曲线状的形状。例如，标记生成部12也可以生成具有圆形形 状、椭圆形形状等任意形状的第二标记23。
如上所述，在利用第一标记22指定了三维扫描范围(第一关心 区域)、而且利用第二标记23指定了生成三维图像数据的范围(第 二关心区域)时，第一标记22的坐标信息从标记生成部12被输出给 发送接收部3和DSC 5中，第二标记23的坐标信息从标记生成部12 被输出给图像处理部7中。
发送接收部3在从标记生成部12接收到第一标记22的坐标信息 时，利用超声波探测器2对根据该第一标记22确定的三维扫描范围进行扫描。即，发送接收部3利用超声波探测器2对三维扫描范围进 行扫描，该三维扫描范围包括第一标记22表示的断面、且在与该断 面大致正交的方向(纵深方向)上具有规定范围。例如，发送接收部 3通过改变超声波的反复频率(PRF),改变深度而发送超声波，并 且改变偏向方向而发送超声波。根据该扫描取得的信号通过信号处理 部4和DSC5被实施处理，而生成多个断层像数据。这些多个断层像 数据被存储在第一影像存储器6中。
图像处理部7从第一影像存储器6中读入多个断层像数据而生成 体素数据。然后，图像处理部7从标记生成部12接收第二标记23的 坐标信息，对根据该第二标记23确定的三维范围中包围的数据，实 施体绘制等图像处理，从而生成三维图像数据等超声波图像数据。即， 图像处理部7对三维范围中包含的数据实施体绘制等图像处理，从而 生成三维图像数据等超声波图像数据，该三维范围包括第二标记23 表示的断面、且在与该断面大致正交的方向(纵深方向)上具有规定 范围。此处，所生成的三维图像数据等超声波图像数据被存储在第二 影像存储器8中。
然后，显示控制部9从第二影像存储器8中读入三维图像数据， 使基于该三维图像数据的三维图像显示在显示部10中。该三维图像 表示根据第二标记23确定的三维范围中包含的图像。如图4所示的 例子，调整第二标记23的位置、大小、以及旋转角度，以使胎儿包 含于第二标记中，从而得到不需要的部分被删除的三维图像。
操作部11由键盘、鼠标、轨迹球、或TCS (Touch Command Screen,触摸屏)等构成，通过操作者的操作而进行扫描条件、关心 区域(ROI)等的各种设定。显示部10由CRT、液晶显示器等监视 器构成，在画面上显示断层像、三维图像或血流信息等。
另外，图像处理部7具备CPU和ROM、 RAM、 HDD等存储装 置。在存储装置中，存储有三维图像数据生成程序。然后，CPU执行 三维图像数据生成程序，从而对根据第二标记确定的三维范围中包含 的数据实施体绘制，从而生成三维图像数据。另外，显示控制部9具备CPU和ROM、 RAM、 HDD等存储装 置。在存储装置中，存储有显示控制程序。然后，CPU执行显示控制 程序，从而使断层像显示在显示部10中，而且，使用于指定第一关 心区域的第一标记与用于指定第二关心区域的第二标记重叠于该断 层像上而显示在显示部10中。另外，在生成了三维图像数据的情况 下，CPU执行显示控制程序，从而使基于该三维图像数据的三维图像 显示在显示部10中。
另外，标记生成部12具备CPU和ROM、 RAM、 HDD等存储 装置。在存储装置中，存储有标记生成程序。然后，CPU执行标记生 成程序，从而生成第一标记与第二标记，接收来自操作部11的旋转、 移动的指示，按照该指示，生成新的第一标记与新的第二标记。 (动作)
接下来，参照图5对本发明的第一实施方式的超声波图像取得装 置1的动作进行说明。图5是示出本发明的第一实施方式的超声波图 像取得装置的一连串的动作的流程图。 (步骤S01)
首先，利用超声波探测器2用超声波扫描被检体，从而取得作为 二维图像数据的断层像数据。然后，显示控制部9使该断层像数据显 示在显示部10中。例如如图4所示，显示控制部9使包含胎儿的图 像21的断层像20显示在显示部10中。 (步骤S02 )
接下来，显示控制部9在预先设定的初始位置，使由标记生成部 12生成的具有规定大小的第一标记22与第二标记22重叠于断层像 20上而显示在显示部10中。 (步骤S03 )
操作者通过一边参照显示在显示部10中的第一标记22和第二标 记23， 一边使用操作部ll，从而提供向期望位置移动第一标记22与 第二标记23的移动指示。标记生成部12按照该移动指示生成新的第 一标记22与新的第二标记23。然后，显示控制部9使新的第一标记22与新的第二标记23显示在显示部10中。而且，操作者通过使用操 作部ll，与胎儿的图像的倾斜对应地，提供第二标记23的旋转指示， 以使得包含胎儿的图像。标记生成部12生成按照该旋转指示旋转的 第二标记，显示控制部9使该新的第二标记显示在显示部10中。这 样，利用第一标记22指定三维扫描范围(第一关心区域)，利用第 二标记23指定生成三维图像数据的范围(第二关心区域)。第一标 记22的坐标信息从标记生成部12被输出给发送接收部3和DSC 5中， 第二标记23的坐标信息从标记生成部12被输出给图像处理部7中。 (步骤S04 )
发送接收部3在从标记生成部12接收到第一标记22的坐标信息 时，利用超声波探测器2对根据该第一标记22确定的三维扫描范围 进行扫描。即，发送接收部3利用超声波探测器2对三维扫描范围进 行扫描，该三维扫描范围包括第一标记22表示的断面、且在与该断 面大致正交的方向(纵深方向)上具有规定范围。 (步骤S05 )
在步骤S04中扫描了三维扫描范围时，信号处理部4和DSC5 通过对根据该扫描取得的信号实施规定的处理，从而生成多个断层像 数据。
(步骤S06 )
然后，图像处理部7根据由DSC 5生成的多个断层像数据生成 体素数据。而且，图像处理部7通过对该体素数据实施体绘制而生成 三维图像数据。图像处理部7由于从标记生成部12中接收第二标记 23的坐标信息，所以通过对根据第二标记23确定的三维范围(第二 关心区域)中包含的数据实施体绘制，而生成第二关心区域中包含的 三维图像数据。即，图像处理部7通过对三维范围中包含的数据实施 体绘制而生成三维图像数据，该三维范围包括第二标记23表示的断 面、且在与该断面大致正交的方向(纵深方向)上具有规定范围。 (步骤S07 )
显示控制部9在接收到由图像处理部7生成的三维图像数据时，
16使基于该三维图像数据的三维图像显示在显示部10中。
如上所述，根据第一实施方式的超声波图像取得装置1，可以使
用于指定生成三维图像数据的范围的第二标记23以规定的旋转轴为 中心旋转，所以具有可以使关心区域易于匹配于观察对象的形态(在 图4的例子中胎儿的形态)这样的效果。由此，可以得到相比于以往 去除了不需要的部分的三维图像，并显示在显示部10中。这样，根 据第一实施方式的超声波图像取得装置1，即使不依赖于复杂的操作， 也可以简便地显示包含在关心区域中的三维图像。 (笫二实施方式)
接下来，参照图6对本发明的第二实施方式的超声波图像取得装 置进行说明。图6是用于说明在本发明的第二实施方式的超声波图像 取得装置中求出新的三维扫描范围的处理的示意图。
第二实施方式的超声波图像取得装置与上述第一实施方式的超 声波图像取得装置1同样地，具备超声波探测器2、发送接收部3、 信号处理部4、 DSC5、第一影像存储器6、图像处理部7、第二影像 存储器8、显示控制部9、显示部10、操作部11、以及标记生成部12。 在第二实施方式中，其特征在于标记生成部12的处理内容。
标记生成部12在从操作部11接收到用于指定生成超声波图像数 据的范围(第二关心区域)的第二标记的位置、大小、以及旋转角度 的变更指示时，生成根据第二标记的变更，改变了位置和大小的新的 第一标记。标记生成部12根据位置、大小、以及旋转角度被变更后 的第二标记的坐标信息，求出新的第 一标记的位置和大小。
标记生成部12生成包含利用第二标记指定的范围(第二关心区 域)的新的第一标记。例如，标记生成部12求出第一标记的新的位 置和大小，以使利用第二标记指定的范围(第二关心区域)大致内切。 此时，标记生成部12既可以使第二关心区域内切于第一关心区域， 也可以将第一关心区域的大小仅减小规定的大小。
例如如图6 (a)所示，在初始状态下，显示控制部9使用于指 定三维扫描范围(第一关心区域)的第一标记22与用于指定三维图像的生成范围(第二关心区域)的第二标记23显示在显示部10中。 由此，指定三维扫描范围(第一关心区域)与三维图像的生成范围(第 二关心区域)。然后，在利用操作部11提供了第二标记的旋转、以 及缩小指示时，标记生成部12生成按照该指示，旋转、以及缩小后 的新的第二标记。显示控制部9如图6 (b)所示，使旋转、以及缩小 后的新的第二标记23a显示在显示部10中。另外，新的第二标记23a 的坐标信息被输出给图像处理部7中。
标记生成部12根据新的第二标记23a的坐标信息(各顶点的坐 标信息)，求出第一关心区域的边界线且沿着超声波的发送接收方向 (箭头的方向)的边界线A、 B最初交叉的第二标记23a的顶点a、 (5 的坐标。然后，标记生成部12将与第二标记23a的顶点a、 p相接的 边界线A、 B作为新的第一关心区域的边界线，将由边界线A、 B规 定的范围设为新的第一关心区域(第一标记表示的范围)。在图6(c) 中，由第一标记22a包围的范围成为新的第一关心区域。在得到相对 超声波探测器2的中心对称的图像的情况下，求出边界线A或边界线 B最初交叉的坐标。这样，标记生成部12生成才艮据新的第二标记23a， 改变了与超声波的发送接收方向大致正交的方向(扫描方向)的宽度 的新的第一标记22a。即，根据新的第二标记23a的形状，改变针对 与超声波的发送接收方向大致正交的方向(扫描方向)的扫描的范围。
另外，在图6 (a) 、 (b)、以及(c)所示的例子中，第二标 记23、 23a具有矩形形状。在该情况下，第二标记23a的四个顶点中 发送接收方向上的深度浅的两个顶点a、 p是边界线A、 B最初交叉 的顶点。因此，标记生成部12也可以将与深度浅的两个顶点a、 p交 叉的边界线A、 B作为新的第一关心区域的边界线，将由边界线A、 B规定的范围作为新的第一关心区域(第一标记表示的范围)。
另外，标记生成部12也可以不^f吏边界线A、 B与第二标记23a 的顶点a、 P交叉而使边界线A、 B从该顶点a、 p偏移规定距离，将 由该偏移的边界线A、 B规定的范围作为新的第一关心区域(第一标 记表示的范围)。在图6 (c)所示的例子中，标记生成部12使边界线A、 B向第二标记23a的内侧偏移规定距离，并将由该偏移的边界 线A、 B规定的范围作为新的第一关心区域(第一标记22a表示的范 围)。
标记生成部12向发送接收部3、 DSC 5、以及显示控制部9输出 新的第一关心区域(第一标记)的坐标信息。显示控制部9使表示新 的第一关心区域的第一标记22a与第二标记23a重叠于断层像上而显 示在显示部10中。发送接收部3利用超声波探测器2对新的第一关 心区域进行扫描。
以上的处理在减小第二标记的情况下是特别有效的。未包含在利 用第二标记指定的范围(第二关心区域)的范围不会成为图像处理部 7的图像处理的对象。因此，对于即使是包含于第一关心区域中的范 围但未包含于第二关心区域中的范围，即使用超声波进行了扫描，也 不会用于三维图像的生成中。因此，在减小了第二标记的情况下，通 过根据该变化减小三维扫描范围(第一关心区域)，可以相应地提高 帧速率(体速率)。
(动作)
接下来，参照图7对本发明的第二实施方式的超声波图像取得装 置的动作进行说明。图7是示出本发明的第二实施方式的超声波图像 取得装置的一连串的动作的流程图。 (步骤SIO)
首先，如图6(a)所示，显示控制部9在预先设定的初始位置， 使由标记生成部12生成的具有规定大小的第一标记22与第二标记23 重叠于断层像(未图示)上而显示在显示部10中。 (步骤Sll)
操作者通过一边参照显示在显示部10中的笫一标记22与第二标 记23 —边使用操作部11，如图6 (b)所示，供给改变第二标记23 的大小、位置、以及旋转角度的变更指示。此处，减小第二标记23, 并使其旋转。标记生成部12在从操作部ll接收到变更指示时，按照 该指示生成新的第二标记。然后，显示控制部9使该新的第二标记23a显示在显示部10中。第二标记23a的坐标信息还从标记生成部12净皮 输出给图像处理部7。 (步骤S12)
标记生成部12将第二标记23a的各顶点中的、与发送接收方向 上的深度浅的两个顶点a、 p交叉的边界线A、 B作为新的第一关心 区域的边界线。然后，标记生成部12将由边界线A、 B规定的范围作 为新的第一关心区域(第一标记)。这样，标记生成部12根据新的 第二标记23a，生成改变了与超声波的发送接收方向大致正交的方向 (扫描方向)的宽度的新的第一标记22a。 (步骤S13)
新的第一关心区域的坐标信息从标记生成部12被输出给发送接 收部3、 DSC5、以及显示控制部9中。 (步骤S14)
显示控制部9在从标记生成部12接收到新的第一关心区域(第 一标记)的坐标信息时，使表示该新的第一关心区域的第一标记22a 与第二标记23a重叠于断层像(未图示)上而显示在显示部10中(参 照图6 ( c ))。
(步骤S15)
发送接收部3在从标记生成部12接收到新的第一关心区域的坐 标信息时，利用超声波探测器2对该笫一关心区域进行扫描。例如， 发送接收部3通过改变超声波的反复频率(PRF)，改变深度而发送 超声波，还改变偏向方向而发送超声波。即，发送接收部3利用超声 波探测器2对三维扫描范围进行扫描，该三维扫描范围包括第一标记 22a表示的断面，且在与该断面大致正交的方向(纵深方向)上具有 规定范围。
(步骤S16)
在步骤S16中扫描了三维扫描范围时，信号处理部4和DSC 5 通过对根据该扫描取得的信号实施规定的处理，而生成多个断层像数 据。(步骤S17)
然后，图像处理部7根据由DSC 5生成的多个断层像数据生成 体素数据。进而，图像处理部7通过对该体素数据实施体绘制而生成 三维图像数据。图像处理部7由于从标记生成部12接收第二标记23a 的坐标信息，所以通过对根据该第二标记23a确定的三维范围(第二 关心区域)中包含的数据实施体绘制，从而生成包含于第二关心区域 中的三维图像数据。即，图像处理部7通过对包含于三维范围中的数 据实施体绘制而生成三维图像数据，该三维范围包括第二标记23a表
示的断面、且在与该断面大致正交的方向(纵深方向)上具有规定范 围。
(步骤S18)
显示控制部9在接收到由图像处理部7生成的三维图像数据时， 使基于该三维图像数据的三维图像显示在显示部10中。
如上所述，根据第二实施方式的超声波图像取得装置，可以起到 与上述第一实施方式的超声波图像取得装置1相同的作用以及效果。 而且，通过根据第二标记23的大小、位置的变化，改变三维扫描范 围(第一关心区域)的位置和大小，不扫描不需要的部分也可。因此， 可以提高帧速率(体速率)。特别，在减小了第二关心区域的情况下， 由于不扫描不需要的部分也可，所以可以提高帧速率(体速率)。
另外，标记生成部12也可以生成根据新的第二标记23a，改变 了超声波的发送接收方向上的宽度(深度)的第一标记。即，也可以 根据新的第二标记23a的形状，改变发送超声波的深度。此处，参照 图8对用于生成改变了超声波的发送接收方向上的宽度(深度)的第 一标记的处理进行说明。图8是用于说明在本发明的第二实施方式的 超声波图像取得装置中求出新的三维扫描范围的处理的示意图。
例如如图8所示，标记生成部12才艮据新的第二标记23a的坐标 信息(各顶点的坐标信息)，在第二标记23a的各顶点中位于发送接 收方向的最深处的顶点y的附近，设定新的第一关心区域的边界线且 是沿着与发送接收方向大致正交的方向(扫描方向)的边界线中的、位于最深处的边界线C。即，标记生成部12在第二标记23a的最深 部(顶点Y)的附近，设定第一关心区域的边界线C。利用该边界线 C，规定新的第一关心区域的深度。然后，标记生成部12将由边界线 A、 B、以及C规定的范围作为新的第一关心区域(第一标记表示的 范围)。在图8中，由第一标记22a包围的范围成为由边界线A、 B、 以及C规定的新的第一关心区域。
如上所述，通过根据新的第二标记23a的形状，改变构成第一关 心区域(由第一标记22a包围的范围)的边界线C的位置，可以使表 示进行图像生成的范围的第二关心区域包含于利用超声波进行扫描 的第一关心区域内。
另外，如图8所示，标记生成部12也可以在第二标记23a的四 个顶点中发送接收方向上的深度浅的两个顶点Y与顶点S之间，设定 第一标记22a的边界线Cl。在该情况下，标记生成部12将由边界线 A、 B、以及C1规定的范围作为新的第一关心区域。进而，标记生成 部12也可以在第二标记23a的顶点S的附近，设定边界线C。
标记生成部12向发送接收部3、 DSC 5以及显示控制部9输出 新的第一关心区域(第一标记)的坐标信息。显示控制部9使表示新 的第一关心区域的第一标记22a与第二标记23a重叠于断层像上而显 示在显示部10中。发送接收部3利用超声波探测器2对新的第一关 心区域进行扫描。此时，发送接收部3根据由第一关心区域的边界线 C规定的发送接收方向的深度，改变超声波的反复频率(PRF)而发 送接收超声波。然后，图像处理部7通过对根据第二标记23a确定的 三维范围中包含的数据实施体绘制，而生成包含于第二关心区域中的 三维图像数据。
(第三实施方式)
接下来，参照图9对本发明的第三实施方式的超声波图像取得装 置的结构进行说明。图9是用于说明在本发明的第三实施方式的超声 波图像取得装置中求出新的关心区域(ROI)的处理的示意图。
第三实施方式的超声波图像取得装置与上述第一实施方式的超声波图像取得装置1同样地，具备超声波探测器2、发送接收部3、 信号处理部4、 DSC5、第一影像存储器6、图像处理部7、第二影像 存储器8、显示控制部9、显示部10、操作部11、以及标记生成部12。 在第三实施方式中，其特征在于标记生成部12的处理内容。
标记生成部12在用于指定生成超声波图像数据的范围(第二关 心区域)的第二标记的位置、大小被变更之后，进而用于指定三维扫 描范围(第一关心区域)的第一标记的位置、大小被变更的情况下， 生成根据该第一标记的变更，改变了位置与大小的新的第二标记。标 记生成部12根据位置、大小被变更后的第一标记的坐标信息，求出 新的第二标记的位置与大小。
标记生成部12在第二标记旋转了角度e而改变了位置之后，第 一标记的位置、大小被变更时，根据第一标记的大小，改变由旋转前 的第二标记指定的初始状态的第二关心区域的大小。此时，标记生成 部12以与第一标记的大小的变化率相同的比率，改变第二标记的大 小。然后，标记生成部12使大小被变更的第二关心区域沿着相同方
向旋转第二标记被旋转的角度e大小，而设为新的第二关心区域(第
二标记表示的范围)。
参照图9对具体的处理进行说明。如图9 (a)所示，在初始状 态下，显示控制部9使用于指定三维扫描范围(第一关心区域)的第 一标记22与用于指定三维图像的生成范围(第二关心区域)的第二 标记23显示在显示部10中。由此，指定三维扫描范围(第一关心区 域)与三维图像的生成范围(第二关心区域)。
然后，在利用操作部ll提供了第二标记的旋转指示时，标记生 成部12生成按照该指示旋转了角度e的新的第二标记。然后，显示 控制部9如图9(b)所示，使旋转后的新的第二标记23b显示在显示 部10中。进而，在利用操作部11提供了初始状态的第一标记22的 放大指示时，标记生成部12生成按照该指示放大的新的第一标记。 然后，显示控制部9如图9 (c)所示，使放大后的新的第一标记22b 显示在显示部10中。标记生成部12才艮据新的第一标记22b的坐标信息，按照第一标 记22b的大小，改变初始状态的第二标记23的大小，从而设为新的 第二关心区域。该新的第二关心区域对应于图9(d)中的第二标记 23c表示的范围。然后，标记生成部12使新的第二关心区域(第二标 记23c表示的范围)旋转角度e，而设为新的第二关心区域。该新的 第二关心区域对应于图9 (e)中的第二标记23d表示的范围。
标记生成部12向发送接收部3和DSC 5输出变更后的第一关心 区域(第一标记22b表示的范围)的坐标信息，向图像处理部7和显 示控制部9输出新的第二关心区域(第二标记23d表示的范围)的坐 标信息。显示控制部9使第一标记与表示新的第二关心区域的第二标 记重叠于断层像上而显示在显示部10中。例如，如图9 (e)所示， 显示控制部9使变更后的第 一标记22b与变更后的第二标记23d重叠 于断层像(未图示)上而显示在显示部10中。发送接收部3利用超 声波探测器2对第 一 关心区域进行扫描。
以上的处理对在使第二标记移动、旋转之后，希望扫描未包含于 该第二标记中的范围的情况是特别有效的。在该情况下，在使第二标
记移动、旋转之后，使第一标记放大或移动，从而指定期望的扫描范 围。然后，通过根据该第一标记的变化，改变第二关心区域的大小， 不依赖于烦杂的操作，而可以简便地设定期望的关心区域。 (动作)
接下来，参照图IO对本发明的第三实施方式的超声波图像取得 装置的动作进行说明。图10是示出本发明的第三实施方式的超声波 图像取得装置的一连串的动作的流 程图。 (步骤S20 )
首先，如图9 (a)所示，显示控制部9在预先设定的初始位置， 使由标记生成部12生成的具有规定大小的第一标记22与第二标记23 重叠于断层像(未图示)上而显示在显示部10中。 (步骤S21)
操作者通过一边参照显示在显示部10中的第一标记22与第二标记23 —边使用操作部11,如图9 (b)所示，供给改变第二标记23 的大小、位置、以及旋转角度的变更指示。此处，使第二标记23旋 转。标记生成部12在接收到来自操作部11的变更指示时，生成按照
该指示旋转了角度e的第二标记。然后，显示控制部9使该新的第二
标记23b显示在显示部10中。 (步骤S22 )
进而，操作者通过一边参照显示在显示部10中的第一标记22 一边使用操作部ll，如图9(c)所示，提供第一标记22的大小的变 更指示。标记生成部12在接收到来自操作部11的变更指示时，生成 按照该指示增大了范围的第一标记22b。然后，显示控制部9使该新 的第一标记22b显示在显示部10中。 (步骤S23)
标记生成部12通过根据第一标记的大小的变化，假想上改变在 初始状态下设定的第二关心区域(由第二标记23指定的范围)的大 小，而设为新的第二关心区域。该新的第二关心区域对应于图9 (d) 中的第二标记23c表示的范围。 (步骤S24 )
然后，标记生成部12使大小被变更的第二关心区域(由第二标 记23c指定的范围)旋转角度e，而设为新的第二关心区域。该新的 第二关心区域对应于图9 (e)中的第二标记23d表示的范围。 (步骤S25 )
变更后的第一关心区域(第一标记22b表示的范围)的坐标信息 从标记生成部12被输出给发送接收部3和DSC 5中。另外，新的第 二关心区域(第二标记23d表示的范围)的坐标信息被输出给图像处 理部7和显示控制部9中。 (步骤S26 )
显示控制部9在从标记生成部12接收到新的第二关心区域(第 二标记23d表示的范围)的坐标信息时，使第一标记与表示新的第二 关心区域的第二标记显示在显示部10中。例如，如图9 (e)所示， 显示控制部9使变更后的第 一标记22b与变更后的第二标记23d重叠 于断层像(未图示)上而显示在显示部10中。(步骤S27 )
发送接收部3在从标记生成部12接收到第一关心区域(第一标 记22b)的坐标信息时，利用超声波探测器2对该第一关心区域进行 扫描。即，发送接收部3利用超声波探测器2对三维扫描范围进行扫 描，该三维扫描范围包括第一标记22b表示的断面、且在与该断面大 致正交的方向(纵深方向)上具有规定范围。 (步骤S28 )
在步骤S27中扫描了三维扫描范围时，信号处理部4和DSC 5 通过对根据该扫描取得的信号实施规定的处理，而生成多个断层像数 据。
(步骤S29 )
然后，图像处理郜7根据由DSC 5生成的多个断层像数据生成 体素数据。进而，图像处理部7通过对该体素数据实施体绘制而生成 三维图像数据。图像处理部7由于从标记生成部12接收由第二标记 23d确定的第二关心区域的坐标信息，所以通过对包含于该第二关心 区域中的数据实施体绘制，而生成包含于第二关心区域中的三维图像 数据。即，图像处理部7通过对包含于三维范围中的数据实施体绘制 而生成三维图像数据，该三维范围包括第二标记23d表示的断面、且 在与该断面大致正交的方向(纵深方向)上具有规定范围。 (步骤S30 )
显示控制部9在接收到由图像处理部7生成的三维图像数据时， 使基于该三维图像数据的三维图像显示在显示部10中。
如上所述，根据第三实施方式的超声波图像取得装置，可以起到 与上述第一实施方式的超声波图像取得装置l相同的作用以及效果。 而且，通过根据第一标记22的大小、位置的变化，改变第二关心区 域的位置、大小，不依赖于烦杂的操作，而可以通过简便的操作设定 期望的关心区域。
权利要求
1. 一种超声波图像取得装置，其特征在于，具备扫描部，对被检体发送超声波，并接收来自上述被检体的反射波；图像生成部，根据上述反射波生成断层像数据；标记生成部，生成第一标记和第二标记；以及显示控制部，使基于上述断层像数据的断层像显示在显示部中，使上述第二标记包含于上述第一标记的范围中，使上述第一标记与上述第二标记重叠于上述断层像上而显示在上述显示部中，上述扫描部用超声波对根据上述第一标记确定的范围进行扫描，上述图像生成部根据通过该扫描取得的数据中的、根据上述第二标记确定的范围中包含的数据，生成三维图像数据。
2. 根据权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述标记生成部生成按照上述第二标记的旋转指示旋转后的新的第 二标记，上述显示控制部使上述新的第二标记重叠于上述断层像上而显示在上述显示部中，上述扫描部用超声波对根据上述第 一标记确定的范围进行扫描， 上述图像生成部根据通过该扫描取得的数据中的、根据上述新的第二标记确定的范围中包含的数据，生成三维图像数据。
3. 根据权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述扫描部用超声波对根据上述第一标记确定的三维范围进行扫描，上述图像生成部根据利用上述第二标记确定的三维范围中包含 的数据，生成三维图像数据。
4. 根据权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述扫描部根据上述第二标记的移动，改变利用超声波扫描的范围来 进行扫描。
5. 根据权利要求4所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述扫描部根据上述第二标记的移动，改变上述扫描的范围中的与超声波的发送方向大致正交的方向的范围，而进行扫描。
6. 根据权利要求4所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述扫描部根据上述第二标记的移动，改变发送超声波的深度而进行 扫描。
7. 根据权利要求1所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述标记生成部生成根据上述第二标记的移动改变了范围的新的第 一标记,上述显示控制部使上述新的第一标记显示在上述显示部中， 上述扫描部用超声波对根据上述新的第一标记确定的范围进行扫描。
8. 根据权利要求7所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述第 一标记具有沿着超声波的发送方向的边，上述标记生成部生成改变了范围的新的第一标记，以使沿着上述 第一标记的超声波的发送方向的边位于上述第二标记的端部附近。
9. 根据权利要求7所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述第一标记具有与超声波的发送方向大致正交的边，上述标记生成部生成改变了范围的第一标记，以使上述大致正交 的边中的上述发送方向上的深度较深的边位于上述第二标记中的上 述发送方向的最深部的附近。
10. 根据权利要求l所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述标记生成部生成才艮据上述第一标记的范围的变化改变了范围的 新的第二标记。
11. 根据权利要求IO所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述标记生成部在上述第二标记^皮旋转、而且上述第一标记的范围被 改变的情况下，根据上述第一标记的范围的变化改变上述旋转前的第 二标记的范围，对于该范围净皮改变的第二标记生成进4亍了上述4t转的 新的第二标记。
12. 根据权利要求l所述的超声波图像取得装置，其特征在于 上述标记生成部生成具有矩形形状或椭圆形形状的上述第二标记。
13. —种超声波图像的取得方法，其特征在于对被检体发送超 声波，并接收来自上述被检体的反射波，根据上述反射波生成断层像 数据，使基于上述断层像数据的断层像显示在显示部中，使第二标记包 含于第 一标记的范围中，使上述第一标记与上述第二标记重叠于上述 断层像上而显示在上述显示部中，用超声波对根据上述第 一标记确定的范围进行扫描， 根据通过该扫描取得的数据中的、根据上述第二标记确定的范围 中包含的数据，生成三维图像数据。
14. 根据权利要求13所述的超声波图像的取得方法，其特征在 于生成按照上述第二标记的旋转指示旋转的新的第二标记，使上述 新的第二标记重叠于上述断层像上而显示在上述显示部中，根据通过上述扫描取得的数据中的、根据上述新的第二标记确定 的范围中包含的数据，生成三维图像数据。
全文摘要
本发明提供一种超声波图像取得装置，可以简便地显示包含于关心区域(ROI)中的三维图像。显示控制部(9)使断层像显示在显示部(10)中，而且，使表示三维扫描范围的第一标记与表示生成三维图像数据的范围(实施绘制处理的范围)的第二标记重叠于断层像上而显示在显示部(10)中。第二标记可以按照操作者的指示在断层像上旋转。发送接收部(3)利用超声波探测器(2)对根据第一标记确定的三维扫描范围进行扫描。图像处理部(7)通过对根据该扫描取得的数据中、根据第二标记确定的范围中包含的数据实施绘制处理，而生成三维图像数据。
文档编号A61B8/00GK101534717SQ20078004136
公开日2009年9月16日 申请日期2007年9月7日 优先权日2006年12月28日
发明者浜田贤治 申请人:株式会社东芝;东芝医疗系统株式会社