超声波诊断装置以及超声波二维断层图像生成方法_3

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较小,能设定被减弱的照度。
[0065]有效切片厚度是指剖面数据的同一座标中的有效亮度值连续的切片片数。有效亮度值是通过所参照的亮度是否超过阈值来判定的。阈值从操作部0004经由控制部0003而设定。
[0066]在依次参照图4的剖面数据0201、0202、0203的情况下,若所参照的座标的亮度值超过阈值,则有效切片厚度增加,若低于阈值,则有效切片厚度被初始化。在照度切片数据0401、0402、0403的照度运算中,加权加法部0504基于相应的座标的亮度值和有效切片厚度,从二维权重系数表0601中参照权重系数。加权加法部0504基于权重系数对光源切片数据以及二维卷积积分切片数据执行加权加法。
[0067]根据本实施方式,能设定根据相当于生物体的音响阻抗的亮度、以及相当于生物体的形状的有效切片厚度而判别的光学特性。即,不用进行复杂的运算,通过设定反映了组织的特性的二维权重系数表,并基于二维权重系数表来调整光的行为(散射的程度等),能简便且任意地赋予组织中的光学效果,能创建对应于组织的特性(例如,组织的音响阻抗或伴随其的软硬)而使真实感得以提高的断层图像0404。
[0068]照度切片数据创建部0033从照度运算开始切片(剖面数据0201)起至照度运算结束切片(剖面数据0203)为止,在切换由加权加法部0504参照的剖面数据的同时,反复进行上述的照度运算处理。也就是,照度切片数据创建部0033从剖面数据中的照度运算开始切片起至照度运算结束切片为止切换剖面数据的同时,对光源切片数据进行二维卷积积分,从而生成二维卷积积分数据,并通过基于权重系数对光源切片数据以及二维卷积积分数据进行加权加法,来创建照度切片数据。
[0069]在照度切片数据创建部0033直至照度运算结束位置为止进行了运算后,创建对配置在剖面数据上的照度进行了运算后的照度切片数据,照度切片数据被存储至照度切片数据存储部0501。
[0070]光的行为特性遵照自然法则,根据光源的波长而不同。因此,基于自然法则,在使真实感进一步提高的情况下,照度运算按光源的每个波长来执行。在此情况下,权重系数根据光源的每个波长而不同。
[0071]光源信息设定部0031设定与光源的多个波长相应的光源数据。光学特性设定部0032按多个波长的每个波长来设定权重系数。也就是,二维权重系数表0601按波长而准备多个,照度切片数据创建部0033按每个波长进行照度运算处理,并按每个波长来创建多个照度切片数据。例如,在光源0400为可见光线的7色的情况下,照度切片数据创建部0033设定7种权重系数(或二维权重系数表),并生成7种照度切片数据。另外,在光源0400为加色混合的三原色的情况下,照度切片数据创建部0033设定相当于R要素、G要素、B要素的波长的3种权重系数(或二维权重系数表),并生成3种照度切片数据。
[0072]在本实施方式中,针对光源0400为加色混合的三原色、且设定3种权重系数(或二维权重系数表)、生成3种照度切片数据的情况进行说明。
[0073]照度切片数据按每个波长(按R要素、G要素、B要素的每个)而生成3种,因此合成部0034按每个波长来合成照度切片数据,从而创建每个波长的3种(R要素、G要素、B要素)断层图像。照度切片数据存储部0501内的照度切片数据按每个波长而由合成部0034合成为3种断层图像。合成部0034通过按每个波长来计算多个照度切片数据的座标中的照度值的平均值,能合成为3种断层图像。另外,合成部0034通过按每个波长将多个照度切片数据实施加权后相加,也能合成为3种断层图像。另外,合成部0034通过将照度切片数据存储部0501内的照度切片数据、以及与照度切片数据对应的剖面数据的亮度实施加权后相加,能合成为I张断层图像。
[0074]在按每个波长准备了 3种照度切片数据的情况下,合成部0034(断层图像处理部0021)按每个波长来参照照度切片数据,并创建每个波长的3种断层图像。
[0075]另外,合成部0034还能基于每个波长的3种照度切片数据、以及与照度切片数据对应的剖面数据的亮度,使用式(I)?(3)来创建断层图像。如式(I)?(3)所示,合成部0034还能基于每个波长(R要素、G要素、B要素)的照度切片数据L_r[k]、L_g[k]、L_b[k]中的照度值(体素值)、剖面数据的亮度(体素值)C、以及基于亮度C所参照的不透明度表α,进行创建断层图像的绘制处理。也就是,将每个波长的照度切片数据L_r[k]、L_g[k]、L_b[k]中的体素值乘上根据由剖面数据的亮度C参照的不透明度表α所求取的不透明度项,并在视线方向上累计,从而生成断层图像。
[0076]OUT_R[K] =Σ k = 0:K((L_r[k]).a [C[k]].nm = K+1:k(l-a [C[m]]))…(I)
[0077]OUT_G [K] =E k = 0:K( (L_g [k]).a [C[k]].ΓΓ = K+1:k (1- a [C [m] ]))...(2)
[0078]OUT_B [K] =E k = 0:K( (L_b [k]).a [C [k] ].ΓΓ = K+1:k (1- a [C [m] ]))...(3)
[0079]式中的“k”表示视线方向的切片编号座标。视线方向是经由控制部0003且通过操作部0004而被设定为观察超声波图像的方向。视线方向决定照度切片数据和剖面数据的参照顺序。照度切片数据创建部0033基于视线方向来变更从照度运算开始切片起至照度运算结束切片为止的顺序。如图4所示,基于视线方向,既能以从照度切片数据0401到0403的顺序来进行合成计算,也能以从照度切片数据0403到0401的顺序来进行合成计算。在此情况下,与照度切片数据对应的剖面数据也基于视线方向而以与照度切片数据相同的顺序被参照,在以从照度切片数据0401到0403的顺序进行合成计算的情况下,以从剖面数据0201到0203的顺序来参照剖面数据,在从照度切片数据0403到0401的顺序进行合成计算的情况下,以从剖面数据0203到0201的顺序来参照剖面数据。
[0080]由断层图像处理部0021创建的断层图像通过图像合成部0017而被配置于任意的剖面图像、三维图像的同一画面上,并由显示部0009进行显示。在此情况下,图像合成部0017对应于显示部0009的输入规格来适当变换按每个波长而划分的断层图像。
[0081]使用图7来说明本实施方式的效果。如图7所示,在剖面数据0701、0703、0705的剖面图像中,出现高亮度的构造物(例如,组织)0702、0704、0706。在合成了这3张剖面数据的情况下,如合成图像0710所示,在断层图像内同时显示高亮度的构造物0702、0704、0706。例如,剖面数据0701上的构造物0702在合成图像0710上作为高亮度部0712而被显示。剖面数据0703上的构造物0704在合成图像0710上作为高亮度部0714而被显示。剖面数据0705上的构造物0706在合成图像0710上作为高亮度部0716而被显示。
[0082]图1所示的照度切片数据0707、0708、0709与剖面数据0701、0703、0705分别对应。图7的照度切片数据0707、0708、0709示出了基于视线方向,以从照度切片数据0707到0709的顺序,由照度切片数据创建部0033进行照度运算的情况。
[0083]照度切片数据0707被赋予参照了剖面数据0701的亮度的光学特性,来生成反映了构造物0702的光学特性的照度构造物0722。照度切片数据0708被赋予参照了剖面数据0703的亮度的光学特性,来生成反映了构造物0704的光学特性的照度构造物0724,而且由照度切片数据0707生成的照度构造物0722伴随二维卷积处理的效果,呈现为照度构造物0732ο
[0084]照度切片数据0709被赋予参照了剖面数据0705的亮度的光学特性,来生成反映了构造物0706的光学特性的照度构造物0726,而且由照度切片数据0708生成的照度构造物0724、0732伴随二维卷积处理的效果,呈现为照度构造物0734、0742。
[0085]如此,照度切片数据创建部0033基于光源数据(光源的位置、光源的方向、以及光源的强度、色调等)和光学特性来计算配置在多个剖面数据0701、0703、0705上的照度,并创建照度切片数据0707、0708、0709。在照度切片数据0709,基于剖面数据0705生成照度构造物0726,而且由照度切片数据0707、0708生成的照度构造物0722、0724伴随着二维卷积处理的效果,呈现为反映了光的行为的照度构造物0734、0742。
[0086]照度切片数据创建部0033从照度运算开始切片(剖面数据0701)起至照度运算结束切片(剖面数据0705)为止,切换由加权加法部0504参照的剖面数据的同时,反复进行上述的照度运算处理。例如,照度构造物0742通过对由照度切片数据0707生成的照度构造物0722反复进行照度切片数据创建部0033所执行的照度运算处理而呈现。
[0087]合成部0034将3张照度切片数据0707、0708、0709与3张剖面数据0701、0703、0705进行合成来创建断层图像0710。在断层图像0710,与高亮度部0712、0714、0716 —起反映出照度构造物0752、0754、0756的效果。例如,剖面数据0701上的构造物0702在合成出的断层图像0710上伴随着高亮度部0712和光学效果(照度构造物0752),能作为进一步强调了构造的图像而被显示。
[0088]图8是表示对断层图像的显示状态进行切换的图形用户界面的一例的图。如图8所示,显示部0009对用于切换照度切片数据与断层图像的显示状态的切换按钮画面0801进行显示。通过经由控制部0003而由操作部0004对切换按钮画面0801的按钮进行切换,能切换照度切片数据与断层图像的显示状态。
[0089]按钮0802以及按钮0803是对与用于创建断层图像的多个剖面数据对应的视线方向的厚度进行选择的界面(第I设定部)。在选择了
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