专利名称：超声波诊断装置、超声波图像处理装置以及医用图像处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过超声波图像进行组织的动态评价的场合，例如将 被心脏的内外膜之间分割的规(gauge)与超声波图像等的医用图像 重叠显示出来，为了支援心肌的多层构造引起的复杂的壁运动的直观 把握的超声波诊断装置，超声波图像处理装置以及医用图像处理装 置。
背景技术：
关于心肌等的生物体组织，客观而且定量地评价其功能对于其组 织的诊断是非常重要的。近年来，主要以心脏为例正在试验各种定量 评价法。
例如，日本特开2003—175041号公报所公开的那样，例如一边 进行由超声波诊断装置所取得的图像中的局部区域的追踪， 一边计算 移位或变形了的局部的壁运动信息的被称作散斑追踪(speckle tracking)的技术已经得到实用化。另外，日本特开2003—175041号 公报、日本特开2007—1176U号公报、大阪市大论文[小川他Am J Cardiol2006; 98: 1531-1538 ]所公开的，利用这种散斑追踪，例如， 提出显示连结变形的测量用的2点间一对的"应变规(strain gauge )" 的应变规显示方法。但是，在以前的方法中，将连结内膜位置和外膜位置的2点间的 线段的活动的情况只限定于一个平面上而进行应变规显示，所以有时 无法仔细观察有三维的复杂的动态的心肌运动。
发明内容
鉴于上述情形，本发明的目的在于提供超声波诊断装置、超声波 图像处理装置以及医用图像处理装置，通过在三维数据内设定用于进 行应变测量的规，并将其视频化，可以充分地观察以心脏为代表的具 有三维的复杂的动态的组织运动的样子。
本发明的一个实施方式的超声波诊断装置，其特征在于，包括 数据收集单元，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收
集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；
关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；
移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成单元，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应 变规图像；以及
显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
本发明的另一实施方式的超声波诊断装置，其特征在于，包括
数据收集单元，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收
集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；
关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；
移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面； 图像生成单元，生成上述应变规投影到上述至少一个任意断面上
的三维应变规图像；以及
显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
本发明的另一实施方式的超声波诊断装置，其特征在于，包括 数据收集单元，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收
集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；
断面设定单元，对于上述各时相的体数据，设定至少一个任意断
面；
关心区域设定单元，在规定时相的上述至少 一个任意断面上设定 上述被检体的组织的关心区域；
移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成单元，生成上述应变规设定在上述至少一个任意断面上 的对应的位置上的三维应变规图像；以及
显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
本发明的另一实施方式的超声波图像处理装置，其特征在于，包
括
存储单元，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织 而在有关上述运动的一周期以上的期间收集到的体数据；
关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；
移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成单元，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应
变规图像；以及
显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。 本发明的另一实施方式的超声波图像处理装置，其特征在于，包
括
存储单元，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织 而在有关上述运动的一周期以上的期间收集到的体数据；
关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；
移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少 一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；
图像生成单元，生成上述应变规被投影到上述至少一个任意断面 上的三维应变规图像；以及
显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
本发明的另一实施方式的超声波图像处理装置，其特征在于，包
括
存储单元，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织 而在有关上述运动在一周期以上的期间收集到的体数据；
断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；
关心区域设定单元，在规定时相的上述至少一个任意断面上设定 上述被检体的组织的关心区域；
移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成单元，生成上述应变规被设定在上述至少一个任意断面上的对应的位置的三维应变规图像；以及
显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。 本发明的另一实施方式的医用图像处理装置，其特征在于，包括: 存储单元，存储对周期性地运动的被检体的组织在一周期以上的
期间收集到的体数据；
关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的
组织的三维关心区域；
移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述
规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为
上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成单元，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应
变规图像；以及
显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
本发明的另一实施方式的医用图像处理装置，其特征在于，包括
存储单元，存储对周期性地运动的^皮检体的组织在一周期以上的
期间收集到的体数据；
关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的
组织的三维关心区域；
移动矢量信息生成单元，通过使用了^=莫式匹配的处理生成在上述
规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为
上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面； 图像生成单元，生成上述应变规被投影到上迷至少一个任意断面
上的三维应变规图像；以及
显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。 本发明的另一实施方式的医用图像处理装置，其特征在于，包括 存储单元，存储对周期性地运动的被检体的组织在一周期以上的期间收集到的体数据；
断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；
关心区域设定单元，在规定时相的上述至少一个任意断面上设定 上述被检体的组织的性关心区域；
移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成单元，生成上述应变规被设定在上述至少一个任意断面 上的对应的位置上的三维应变规图像；以及 .显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
本发明的另一实施方式的超声波图像生成方法，其特征在于，包
括
数据收集步骤，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收 集有关上述运动的一周期以上的期间的的体数据；
关心区域设定步骤，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；
移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成步骤，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应 变规图像；以及
显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
本发明的另一实施方式的超声波图像生成方法，其特征在于，包
括
数据收集步骤，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收
集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；
关心区域设定步骤，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的组织的三维关心区域；
移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述
规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为
上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面； 图像生成步骤，生成上述应变规被投影到上述至少一个任意断面
上的三维应变规图^象；以及
显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。 本发明的另一实施方式的超声波图像生成方法，其特征在于，包
括
数据收集步骤，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收 集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；
断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；
关心区域设定步骤，在规定时相的上述至少 一个任意断面上设定 上述^皮检体的组织的关心区Jb戈；
移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成步骤，生成上述应变规被设定到上述至少一个任意断面 上的对应的位置上的三维应变规图像；以及
显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
本发明的另一实施方式的超声波图像处理方法，其特征在于，包
括
存储步骤，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织 而在有关上述运动的一周期以上的期间收集到的体数据；
关心区域设定步骤，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述
规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为
上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成步骤，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应
变规图像；以及
显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。 本发明的另一实施方式的超声波图像处理方法，其特征在于，包
括
存储步骤，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织 而在有关上述运动的一周期以上的期间收集到的体数据；
关心区域设定步骤，对上述规定时相的上述体数据设定上述被检 体的组织的三维关心区域;
移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；
图像生成步骤，生成上述应变规被投影到上述至少 一个任意断面 上的三维应变规图^象；以及
显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
本发明的另一实施方式的超声波图像处理方法，其特征在于，包
括
存储步骤，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织 而在有关上迷运动的一周期以上的期间收集到的体数据;
断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；
关心区域设定步骤，在规定时相的上述至少 一个任意断面上设定 上述4皮检体的组织的性关心区域；
移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为
上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成步骤，生成上述应变规被设定到上述至少一个任意断面
上的对应的位置上的三维应变规图像；以及
显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。 本发明的另一实施方式的医用图像处理方法，其特征在于，包括: 存储步骤，存储对周期性地运动的被检体的组织在 一周期以上的
期间收集到的体数据；
关心区域设定步骤，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的
组织的三维关心区&戈；
移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述
规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为
上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成步骤，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应
变规图像；以及
显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。 本发明的另一实施方式的医用图像处理方法，其特征在于，包括 存储步骤，存储对周期性地运动的被检体的组织在一周期以上的
期间收集到的体数据；
关心区域设定步骤，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的
组织的三维关心区域；
移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述
规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；
规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为
上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面； 图像生成步骤，生成上述应变规被投影到上述至少一个任意断面上的三维应变规图像；以及
显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。 本发明的另一实施方式的医用图像处理方法，其特征在于，包括: 存储步骤，存储对周期性地运动的被检体的组织在一周期以上的
期间收集到的体数据；
断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面； 关心区域设定步骤，在规定时相的上述至少任意一个断面上设定
上述被检体的组织的关心区域；
移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述
规定时相以外的时相的上迷关心区域的移动矢量信息；
规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为
上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；
图像生成步骤，生成上述应变规被设定到上述至少一个任意断面
上的对应的位置上的三维应变规图像；以及
显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
在下面的描述中将提出本发明的其它目的和优点，部分内容可以 从说明书的描述中变得明显，或者通过实施本发明可以明确上述内 容。通过下文中详细指出的手段和组合可以实现和得到本发明的目的 和优点。
结合在这里并构成说明书的一部分的附图描述本发明当前优选 的实施方式，并且与上述的概要说明以及下面的对优选实施方式的详 细描述一 同用来说明本发明的原理。
图1为与本发明的第一实施方式相关的超声波诊断装置1的结构图。
图2为表示与本发明的第一实施方式相关的三维应变规图像的 生成以及显示处理的流程图。
图3为表示在应变规图像的生成中执行的处理的流程图。图4为表示在显示单元23上显示的三维应变规图像的一例的图。
图5为将以基准时相将在4C面和2C面上设定的应变规抽出的 三维应变规图像51与基准时相的MPR图像一起示出的图。
图6为将以基准时相将在4C面图像上设定的应变规抽出的三维 应变规图像52与基准时相的MPR图像一起示出的图。
图7为将只有在基准时相的2C面图像上设定的应变规被抽出的 三维应变规图像53与基准时相的MPR图像一起示出的图。
图8为将在基准时相的A面图像、M面图像和B面图像中分别 设定的应变规被抽出的三维应变规图像55与基准时相的MPR图像一 起示出的图。
图9为将在基准时相的A面图像上设定的应变规被抽出的三维 应变规图像55与基准时相的MPR图像一起示出的图。
图10为将在基准时相的M面图像上设定的应变规被抽出的三维 应变规图像56与基准时相的MPR图像一起示出的图。
图11为将在基准时相的B面图像上设定的应变规被抽出的三维 应变规图像57与基准时相的MPR图像一起示出的图。
图12为与本发明的第二实施方式相关的三维应变规图像的生成 以及显示处理的流程图。
图13为表示在步骤S13中的移动矢量信息的运算处理的流程图。
图14为表示在显示单元23上显示的三维应变规图像的一例的图。
图15为表示与本发明的第三实施方式相关的三维应变规图像的 生成以及显示处理的流程图。
图16为表示包括中层规点被设定的应变规的三维应变规图像的 一例(短轴图像)的图。
图17为表示包括中层规点被设定的应变规的三维应变规图像的 其他例子(心尖图l象)的图。
图18为表示旋转差信息生成处理的流程图。
图19为表示旋转差信息的一例的图。图20为表示旋转差信息的一例的图。
具体实施例方式
以下，依据附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中， 将有关大致相同的功能以及构成的构成要素附加同一个符号，重复说 明只用在需要的场合中。
另外，在之后叙述的各实施方式中，对将本发明的技术性思想应 用于超声波诊断装置的情况作为例子进行说明。但是，没必要只限于 此，本发明的技术思想也可以应用于用工作站、个人用计算机等的超 声波图像处理装置、用CT图像、MRI图像等医用图像的医用图像处 理装置、超声波处理装置以外的医用图像诊断装置(例如，X线计算 机断层摄影装置、磁共振成像装置等)。
另夕卜，对于根据与各实施方案相关的各构成要素实现的功能，特 别是关于根据后述的移动矢量处理单元19、图像生成单元21、追踪 处理单元33、运动信息运算单元37、规设定单元38 (参照图1)而 实现的功能，也可以将执行与该各构成要素同样的处理的软件程序安 装在工作站等计算机、具有计算机功能的超声波诊断装置等中，将这 些在存储器上展开而实现。此时，能够在计算机上执行该方法的程序 也能够存储在磁盘(软盘(注册商标)、硬盘等)、光盘(CD-ROM、 DVD等)、半导体存储器等记录^^某体中并进行分发。
图l为与本发明的笫一实施方式相关的超声波诊断装置l的结构 图。本超声波诊断装置IO具备超声波探头11、发送单元13、接收单 元15、 B模式处理单元17、移动矢量处理单元19、图像生成单元21、 显示单元23、控制单元(CPU) 31、体数据生成单元35、运动信息 生成单元37、规设定单元38、存储单元39、操作单元41和网络接收 发送单元43。另外，在本发明的技术性思想适用于超声波图像处理装 置的场合，例如图1的虚线内就成为其构成要素。
超声波探头11具有根据发送单元12发出的驱动信号而发生超声波，将来自被检体的反射波转换成电气信号的多个压电振子；在该 压电振子中设置的整合层；以及防止从该压电振子向后方传播超声波 的填料材料等。当从该超声波探头11向被检体发送了超声波，则依 据生物体组织的非线性，伴随超声波的传播一起发生各种的谐波成 分。构成发送超声波的基本波与谐波成分被体内组织的声阻抗的边 界、微小散射等向后方散射，作为反射波(回波)被超声波探头11 接收。
发送单元13有未图示的延迟电路以及脉沖发生器电路等。在脉 沖发生器电路中，以规定的额定频率frHz (周期1/fr秒)反复发 生为了形成发送超生波的频率脉冲(rate pulse)。另外，在延迟电路 中，对每个通道将超声波会聚成束状并且决定发送指向性所需要的延 迟时间被赋予到每个频率脉冲。发送单元12基于该频率脉冲的定时， 对每个振子施加驱动脉沖，使得向规定的扫描线形成超声波束。
接收单元15有未图示的放大器电路、A/D变换器、加法器等。 在放大器电路中，将通过探头11读取的回波信号对每个通道进行放 大。A/D变换器给出对放大的回波信号决定接收指向性所需的延迟时 间，之后在加法器中进行加法处理。通过该加法运算，生成与规定的 扫描线相对应的超声波回波信号。
B模式处理单元17对从接收单元15所收取到的超声波回波信号 施实包络线检波处理，从而生成与超声波回波信号的振幅强度相对应 的B模式信号。
移动矢量处理单元19在时相不同的两个帧之间采用模式匹配处 理查出并追踪组织的位置，根据该移动位置求出各組织的移动量(或 者是速度)。具体的说，关于一个帧上的关心区域，求出类似性最高 的其他帧上的对应区域。通过求出该关心区域和对应区域之间的距 离，就能够求出组织的移动量(或者是速度)。另外，通过该移动量 除以帧之间的时间差，就能够求出各组织的移动速度。通过在帧上的 各位置上逐帧地进行该处理，就能够取得各组织的位移(移动矢量) 或者有关组织位移的时间空间分布的数据。图像生成单元21生成表示与B模式信号的规定断层相关的维度 分布的B模式超声波图像。另外，图像生成单元21生成B模式超声 波图像、有关组织的运动信息的图像、B模式超声波图像以及有关组 织的运动信息的图像的重叠图像等。在此，所谓组织的运动信息是与 组织的变形、变形率、移动距离、速度以及其他的与组织运动相关的 可以获取的物理性信息。以下将包含这样的组织的运动信息的图像的 总称称为"运动信息图像"。
显示部23根据来自图像生成单元21的视频信号，以规定的方式 对生物体内的形式学的信息和运动信息等作为图像进行显示。另外， 显示部23在显示多个图像的时候，显示用于支援图像间位置对应的
标记o
控制单元(CPU) 31具有作为信息处理装置(计算机)的功能， 静态或者动态地控制本超声波诊断装置的主体的动作。尤其是，控制 单元31通过在未图示的存储器上展开在存储单元39中存储的专用程 序，实现后述的任意断面的追踪功能。
体数据生成单元35用从B模式处理单元17收取到的每个帧的B 模式数据，从移动矢量处理单元19收取到的每个时相的組织移位的 空间分布数据等进行空间性的内插处理，对有关该周期性地运动的各 时相生成有关周期性地运动的诊断对象的体数据。另外，在本实施方 式中，体数据生成单元35通过图像生成单元21用前阶段的数据(所 谓原始数据(raw data))生成体数据。但是，不仅限于此，也可以 在该体数据生成单元35中通过图像生成单元21用后阶段的数据(所 谓图像数据)生成体数据。
运动信息运算单元37用由移动矢量处理单元19所取得的每个时 相的组织的各坐标，运算出各种运动信息(例如移动量、移动率、 变形、变形率、相对旋转斜度、内膜和外膜之间的旋转成分的差等)。
规设定单元38用移动矢量处理单元19输出的移动矢量信息，进 行后述的应变规设定等处理。
存储单元39是磁盘(软盘(登录商标)、硬盘等)、光盘(CD-ROM、DVD等)、半导体存储器等记录媒体，并且是将在这些媒体中记录的 信息读出的装置。在该存储单元37中存储接收发送条件、规定的扫 描序列、与各时相对应的原始数据和超声波图像数据(例如由组织 多普勒模式、B模式等摄影的组织图像数据)等、在体数据生成单元 35中被生成的每个时相的体数据、被取得的各种运动信息、为了实现 移动矢量运算功能的专用程序、为了执行三维应变规图像的生成以及 显示的控制程序、诊断信息(患者ID、医生的意见等)、诊断方案、 体标志生成程序等。
操作单元41与装置主体相连接，具有将来自操作员的各种指示、 关心区域(ROI)的设定指示、各种画质量条件设定指示、在任意断 面追踪处理中的基准时相的指定、该基准中的任意断面的设定等读取 到装置主体上的鼠标和轨迹球、模式切换的开关和键盘等。
发送接收单元43是通过网络和其他装置进行信息的发送接收的 装置。本超声波诊断装置1中取得的超声波图像等数据和分析结果等 能够由发送接收单元43经由网络转送到其他装置上。 (三维应变规图像的生成.显示功能)
接着，对本超声波诊断装置1具备的三维应变规图像的生成.显 示功能予以说明。在该功能中，生成为了可视地示出心肌的局部的变 形(应变(strain))的线段(规)，并在超声波图像上的对应位置 上三维地显示上述线段。
另外，在本实施方式中，为了予以具体说明，将诊断对象为心脏 时的运动信息生成功能作为例子。但是，本运动信息生成功能的适用 对象不只限于心脏，只要是实质上进行周期性地运动的部位，不论是 哪个部位都可以。
图2为表示按照本三维应变规图像的生成以及显示功能的处理 (三维应变规图像的生成.显示处理)的流程图。以下根据该图予以说 明。
首先，对有关某患者的心脏的所期望的观察部位，以规定的时刻为基准，收集至少一个心跳以上期间的时序列的三维图像数据(体数
据)(以下称为"时序列的体数据群")(步骤S1)。另外，体数据的 收集方法不只限于一种。例如，也可以采用一维阵列(array)探头、 二维阵列(array )探头、四维机械探头中的任意一个进行体数据扫描， 另外，通过将有关与ECG同步收集的小区域的辅助体数据根据对应 的触发器接合，生成有关在期望范围内的体数据，并且也可以釆用按 照时间信息逐次更新辅助体数据的三维触发器扫描。 [步骤S2:移动矢量信息的运算处理]
其次，生成在各时相的组织的移动矢量信息(步骤S2)。也就 是说，移动矢量处理单元19在与构成所收集的时序列体数据群的一 个心跳以上的各时相对应的体数据中，在规定的时相的体数据中基于 来自用户的指示等抽出有关心肌部位的关心区域，通过将抽出的关心 区域通过三维才莫式匹配处理进行时间上的追踪(散斑追踪处理ST 处理)，运算时间空间性移动矢量信息。另外，将该移动矢量除以体 数据的体积之间的时间差，可以求出组织的移动速度。 [步骤S3:三维应变规图像的生成]
其次，进行三维应变规图像的生成处理(步骤S3)。
图3为表示在应变规图像的生成中执行的处理的流程图。如图所 示，首先，规设定单元36对与作为基准的时相(例如，作为基准时 相的收缩末期时相)相对应的超声波图像设定规定数(例如，数十程 度)的应变规。(步骤S3a)
也就是说，规设定单元36显示例如两个B模式图像(心尖四腔 图像4C、心间二腔图像2C )和三个C模式图像(心尖部A( Apical )、 中间部M(Mid)、心基部B (Basal)。在以下简4更地将心尖部 A (Apical)称为A面、将中间部M(Mid)称为M面、将心基部 B (Basal)称为B面。)等五个MPR图像，在收缩末期的时相的各 MPR图像上的内膜和外膜的位置上设定初始轮廓，并在该初始轮廓 上以等间隔地(或者以内膜重心为中心的等角度)设定预先设定的数 量的规端点的一方。另外，规设定单元36将对该初始轮廓上的各规端点的一方的内膜面的法线和外膜交叉的位置设定为规端点的另一 个，通过用线段(应变规)沿着法线将规端点彼此连接起来，设定多 个应变规。
其次，规设定单元36用在基准时相中设定的各应变规和移动矢 量信息，对其它时相的体数据设定各应变规(步骤S3b)。也就是说， 规设定单元36通过将在基准时相中设定的构成各应变规的规端点用 移动矢量信息追踪，设定与各时相的体数据相对应的各应变规。
其次，图像生成单元21通过绘制处理等生成各应变规配置在超 声波图像的对应位置上的各时相的应变规图像(步骤S3c)。 [步骤S4:应变规图像的显示]
其次，显示单元23以规定的形式显示三维应变规图像(步骤S4 )。
图4为表示在显示单元23中显示的三维应变规图像的一例的图。 该图所示的三维应变规图像50稀疏地进行显示，使得从在心肌的关 心区域内设定的多个应变规中容易地观察在基准时相的B模式图像 的2面(4C、 2C)和C才莫式图像的3面(A面、M面、B面)等5 个MPR图《象上被z没定的应变规。
将三维应变规图像50按时间列序连续地显示的时候，在基准时 相中三维应变规图像50的各应变规存在于5个MPR图像(也就是说， 4C面、2C面、A面、M面、B面)的各面内，而在之后的时相中， 伴随着组织的活动，有可能任意地从这5个MPR图像的面内超出。 因此，在图4的例子中，通过在表示基准时相的5个MPR图像的位 置的同时，表示各时相的三维应变规图像50，能够容易地把握在各时 相的三维应变规图像50上的各应变规和基准时相的5个MPR图像上 的各应变规之间的对应关系，实现解剖学上的定位的认识。
另外，不限于图4的例子，例如也可以将心肌的在三维空间内的 多个应变规高密度地显示。但是，考虑到在解剖学上的定位的把握的 容易性和由于各应变规的显示彼此干扰而难以看到的副作用等，可以 说图4的例子较好。
另外，还可以选择性地显示三维应变规。例如，如图5所示，还可以生成在基准时相中仅抽出了在4C面和2C面中设定的应变规的 三维应变规图像51，并与基准时相的4C面图像和2C面图像一起显 示该三维应变规图像51。另外，在图6中将仅抽出了在基准时相的 4C面图像中设定的应变规的三维应变规图像52与对应的基准时相的 MPR图像一起显示，在图7中将仅抽出了在基准时相的2C面图像中 设定的应变规的三维应变规图像53与对应的基准时相的MPR图像一 起显示，在图8中将抽出了在基准时相的A面图像、M面图像、B面 图像中分别设定的应变规的三维应变规图像54与对应的基准时相的 MPR图像一起显示，在图9中将抽出了在基准时相的A面图像中设 定的应变规的三维应变规图像55与对应的基准时相的MPR图像一起 显示，在图10中将抽出了在基准时相的M面图像中设定的应变规的 三维应变规图像56与对应的基准时相的MPR图像一起显示，在图 11中将抽出了在基准时相的B面图像中设定的应变规的三维应变规 图像57与对应的基准时相的MPR图像一起显示。
根据以上所述的构成，可以得出以下效果。
在本超声波诊断装置中，用組织的移动矢量信息在各时相中设定 用规端点定义的多个应变规，生成在与各时相的超声波图像相对应的 三维位置上配置了各应变规的三维应变规图像并进行显示。观察者通 过观察被显示的三维应变规图像，除了内膜和外膜之间的距离的变化 (壁厚变化)之外，还可以直观地把握内膜和外膜之间的旋转和变位 的程度的差异。尤其是，通过观察三维应变规的三维性的举动，可以 以更接近实际状态的形式表现出具有三维构造的心脏的壁运动的样 子，可以把握在以前的例子中所未能发现的动态。
其次，对本发明的第二实施方式进行说明。与本实施方式相关的 超声波诊断装置将散斑追踪处理的对象设为心脏内膜和外膜之间的 应变规，生成三维应变规图像并进行显示。
图12为表示与本发明的第二实施方式相关的三维应变规图像的 生成以及显示的流程图。以下，对于各步骤中的处理内容进行说明。[步骤S11:数据收集
首先，和步骤S1同样地收集时序列的体数据群(步骤Sll)。步骤S1L任意断面以及应变规的设定
其次，对基准时相的体数据设定多个任意断面，并在各断面上的 心脏的内膜和外膜之间设定应变规(步骤S12)。也就是说，在期间 T的基准时相tO(例如，扩张末期的时相或收缩末期的时相)中，例 如i殳定B面、M面、A面这三个断面，在与各断面对应的MPR图像 上存在的内膜和外膜之间设定应变规。
同时，对该基准时相的体数据的任意断面的设定既可以根据装置 自动执行，也可以根据操作者的操作单元41的输入人工地执行。另 外，关于应变规的设定方法，例如可以利用步骤S3a的方法。
在与本实施例相关的追踪法中，对于存在于被设定的任意断面内 的组织的各位置，用其各位置的移动矢量检测在下一个时相的任意断 面上的各位置，将其按时序列逐次重复，追踪在各时相上的任意断面 以及应变规。
也就是说，在图13中，首先，算出与对基准时相tO的体数据设 定的B面、M面、A面中的各面上的各位置pj (x，y，z)(其中，j是 满足13^11的整数。M是存在于各面上的心肌组织的位置的数量) 相关的移动矢量V-V(j，t0)(步骤S13a)。
其次，检测将基准时相的B面、M面、A面的各个面上的各位 置只移动该移动矢量V-V(j，t0)的位置，对于由此构成的各面，设定在 时相tl的B面、M面、A面，再次设定应变规(步骤S13b)。
其次，对于时相tl的B面、M面、A面中的各面上的各位置， 算出该移动矢量V=V(j，tl)(步骤S13c)。
其次，检测将时相tl的B面、M面、A面中的各面上的各位置 只移动每个位置的移动矢量V-V(j，tl)的位置，对于由此构成的各面， 设定在下一个时相ti(其中，i表示2$i5n的整数)的B面、M面、A面 及应变规(步骤S13d)。
以下，通过在时序列上直到时相tn为止逐次重复上述步骤13c、13d的处理，可以追踪各时相的任意断面。
对于根据以上叙述的本实施例3的方法而追踪的B面、M面、A 面以及应变规，用各面上的各位置(各心肌)的移动矢量检测在下一 次时相中构成B面、M面、A面的各面的各位置，将这些按时序列逐 次重复，由此追踪各时相的任意断面。所以，在本实施例的方法中， 各时相的B面、M面、A面在各基准时相以后的各时相中成为三维座 标系的任意曲面。
另外，按照实施例3、实施例2、实施例l的顺序，可以得到与 局部的追踪位置相对应的高精度的应变规配置。其次，对本发明的第三实施方式进行说明。与本实施方式相关的 超声波诊断装置中，将散斑追踪处理的对象设为心脏的内膜和外膜之 间的应变规，生成并显示三维应变规图像的另一个示例。
图15为表示与第三实施方式相关的三维应变规图像的生成以及 显示处理的流程图。以下对各步骤中的处理的内容进行说明。 [步骤SH:数据收集I
首先，和步骤S1同样地收集时序列的体数据群(步骤S21)。 [步骤SM:任意断面的设定
其次，对期间T的基准时相t0 (例如扩张末期的时相或者收 缩末期的时相)的体数据，设定所期望的任意断面(MPR图像是一 个、多个、哪个都可以)(步骤S22)，对于该基准时相的体数据的 任意断面的设定，既可以根据装置自动执行，也可以根据操作者的操 作单元41的输入人工地执行。
其次，移动矢量处理单元19在基准时相t0设定的MPR图像内， 执行散斑追踪处理(二维ST处理)，并运算与組织对应的各点的各 时相的移动矢量信息(步骤S33)。
其次，图像生成单元21用二维ST处理获得的每个时相的移动 矢量信息，生成三维应变规图像(步骤S34)。也就是说，图像生成 单元21例如用步骤S3a的方法在基准时相上设定应变规，用每个时 相的移动矢量信息追踪应变规的端点。由此，在各时相的各MPR图 像上的应变规被设定，生成三维应变规图像。
其次，显示单元23将三维应变规图像用规定的方式显示(步骤 S35)。根据本实施方式的方法获得的三维应变规图像在将例如步骤 S32中设定的MPR图像作为B模式图像2面(心尖四腔图像:4C、 心尖二腔图像2C)和C模式图像3面(A面、M面、B面)这5 个面的时候，就成为类似于图14的图像。另外，依据这5个MPR图像的三维标准规图像显示是与本实施方式相关的方法的较好的例子。 [第四实施方式] 其次，对本发明的第四的实施方式进行说明。与本实施方式相关 的超声波诊断装置是如下的装置，在第一至第三任何一个的实施方式 相关的方法中，生成在应变规中设定规中点(在连接规端点的线段上
存在的点)的三维应变规图像并进行显示。另外，该规中点在S3b、 步骤S14、步骤S23等中，例如在基准时相中与应变规的端点一起被 设定为规的中间点，并通过用移动矢量信息追踪处理，在各时相中被 追踪。
图16为表示包括规中点被设定的应变规的三维应变规图像的一 例(短轴图像)的图。如图所示，其特征在于，可以观察到应变规变 形为"〈，，字的样子。这一点示出通过具有规中点的应变规，可以三维 地直观地把握由心肌的多层枸造引起的复杂的壁运动。具体地说，表 现如下结果，对应于被称作内膜的纵走筋和中膜的轮状筋和外膜的纵 走筋的心脏的三层构造，在各层中内膜与中膜与外膜伴随着心脏的伸 缩运动显示复杂的动态。对于这个现象，通过用没有规中点的应变规 的三维应变规图像使不能把握的，而通过采用本实施方式的三维应变 规图像，首次提供了该现象。
另外，人们知道在虛血性心疾病的场合，心肌的内膜侧首先(敏 锐)被阻碍。所以，用负荷回波引起局部的心肌虛血的情况的场合， 用包含规中点被设定的应变规的三维应变规图像比较观察负荷的前 后的方案可以说是非常有益的。根据这样的观察，例如在内膜侧在负 荷后产生阻碍并从负荷前到运动状态发生变化的场合，作为本发明的 应变规显示的" < ，，字的弯曲程度的变化，期待能够敏锐而且直观地把 握该三维情况。另外，不只是负荷前后，即使根据药物等的治疗前后 的壁运动的变化的过程观察，也能够期待同样的效果。
图17为表示包括规中点被设定的应变规的三维应变规國像的其 他的一例(心尖图像)的图。如图所示，在心尖图像的场合，与内膜 和外膜之间的旋转成分相比，通过应变规显示可以直观地表现伴随向长轴方向的运动的内外膜各层间的移动距离(变位)的差。所以，例 如可以期待易于把握内膜侧和外膜侧的哪一侧为壁厚度增大做贡献 的情况。
同时，在本实施方式中，从临床上的目的来看，将观察心肌的内 膜、中层、外膜各自的运动作为目的，将规端点的一方设在内膜上， 将规端点的另一方设在外膜上，在扩张末期的时相中，将规中点设在 规端点间的中间点。但是，不仅限于此，如果对于可视地示出心肌的 局部性的变形有效果，则不限制规中点位置。另夕卜，在本实施方式中， 将观察心肌的内膜、中膜、外膜各自的运动作为目的而将一个规中点 设定在规端点之间。但是，不拘泥于此例，规中点如果在规端点间，
则可以在所期望的位置上只设定所期望的数量。如上所述，通过^:定 至少一个的中点，可以定义由多个的线段构成的应变规。 [第五的实施方式]
其次，对本发明第五实施方式进行说明。在与本实施方式相关的 超声波诊断装置中，用三维散斑追踪处理的结果计算心脏内膜和外膜 的旋转差和变位成分等的定量化信息或对于中层的内膜和外膜的旋 转差和变位成分等的定量化信息(以下，共同称为"旋转差信息")， 并单独地或者与三维应变规图像一起用规定的方式显示，另外，在本
实施方式中，较好为预先设定规定的短轴水平面(A面、M面、B面 等)。
图18为表示旋转差信息生成处理的流程图。对于该旋转差信息 生成处理，依据运动信息运算单元37在例如三维应变规图像的生成 的前后执行，或者与三维应变规的生成并列执行。
首先，旋转差信息生成单元37对各时相上的超声波图像设定收 缩中心，并且对与心肌部位相关的每个解剖学上的片断(segment) 进行旋转差信息的运算(步骤S14)。收缩中心的设定例如采用内膜 的重心位置。另外，解剖学的片断的分配(分割)可以通过下迷方案 执行，例如在数据收集时将预先规定的断面设为显示格式而分配，对 应于该显示格式，用户调整探针位置。依据该分割，心肌例如被区分为Sept/Ant/Lat/Post/Inf等各解剖学的区域。
其次，旋转差信息生成单元37对于扩张末期时相中的内膜重心 位置，例如将内膜和外膜的各位置绕逆时针方向旋转的方向设为正， 将顺时针方向作为负并以[degree (度)单位，对各时相根据下面式 (1)计算心肌的各个区域的旋转信息。
8Rot(i，o)=Rot(i)-Rot(o) (式1)
另外，SRot(i，o)表示对于内膜的外膜的相对的旋转的差分值， Rot(i)表示在各个区域的内膜的旋转角，Rot(o)表示在各个区域的外膜 的旋转角.
其次，旋转差信息生成单元37通过将心肌的每个区域的旋转信 息按每个时相绘制(plot)，生成例如如图19所示的旋转差信息(步 骤S43)。所生成的旋转差信息，例如在步骤S4、步骤S15、步骤S25 等中显示。在图19中，"ES"表示收缩末期时相，"global"显示心肌全 体的平均值。所生成的旋转差信息例如在步骤S4、步骤S15、步骤 S25等中被显示。
在上述例子中，示出了用只从内膜和外膜的信息计算旋转信息的 方式(1)的例子。但是，不拘泥于此例，例如也可以根据还考虑了 中层运动的下面的式(2)计算旋转差信息。
也就是说，对于扩张末期时相的内膜重心位置，将内膜和外膜以 及中层的各个位置绕逆时针旋转的方向设为正，将顺时针作为负并以 [degree为单位，在各时相中对于心肌的各区域，根据下式(2)计算 对于内膜和中膜间的旋转差的中层和外膜间的相对的旋转差即旋转 信息RG(m)(步骤S42).
RG(m) = 8Rot(i，m) - 8Rot(m，0)
=Rot(i)-Rot(m) - (Rot(m)-Rot(o)) =Rot(i)-2*Rot(m)+Rot(o) (式2 )
同时，Rot(i)是在各个区域中的内膜的旋转角，Rot(o)是备个区 域中的外膜的旋转角，Rot(m)是各个区域中的中层的旋转角。
此时，旋转差信息生成单元37通过对每个时相绘制心肌的每个区域的旋转信息，例如生成图20所示的内外旋转差信息(步骤S43)。 图20也一样，"ES"表示收缩末期时相，"global"表示心肌全体的平均 值。被生成的旋转差信息例如在步骤S 4、步骤S 15、步骤S 2 5 中被显示。
由此，可以定量地表现在心肌的各个区域的内膜和外膜之间的旋 转差和对于中层的内膜侧和外膜侧的旋转差等，如果用图表显示，则 可以分析在心肌的各个区域的内膜和外膜之间的旋转差和对于中层 的内膜侧和外膜侧的旋转差的时间变化。另外，如果将所获得的旋转 差分参数变换成色标，并与位置对应地在MPR图像上重叠显示，则 可以成为提示新的壁运动信息的参数成像。作为参数成像，除此之外 还可以将旋转差分参数变换为色标，并向内膜面上的位置映射，根据 绘制三维地进行显示。另外，关于时序列的本实施方式的运算参数的
变化，将特意用包含差分的处理获得的变化结果的图表显示和上述变 化结果通过参数成像显示出来，由此支援时间上的壁运动变化的程度 的把握，这可以说是较好的应用例子。
另外，本发明不仅仅限于上述实施方式，在实施阶段中在不脱离 其要旨的范围内将其要领在不可以对构成要素进行变形使其具体化。 作为具体的变形例子，有如下的示例。
(1) 对于与本实施方式相关的各功能，通过将执行该处理的程 序安装在工作站等的计算机上，可并在存储器上展开这此而并实现。 此时，对于能够使计算机执行该方法的程序，也能够安装在磁盘(软 件(注册商标)、硬盘等)、光盘(CD-ROM.DVD等)、半导体存储 器等纳入记录媒体中而进行分发。
(2) 上述实施方式所叙述的三维应变规图像的显示方式，始终 是一个例子，但本发明的技术性思想不只限于此。其显示方式可以有 多种的变形，例如还可以同时显示被收集到的不同时刻的三维应变规 图像。这样的显示方式对于在观察手术后的过程观察等的诊断部位的 时间性变化时特别有好处。
另外，根据上述实施方式中公开的多个的构成要素的适当的组合，可以形成各种发明。例如，可以从实施方式中示出的全部构成要 素削除几个构成要素。另外，可以适当地組合不同实施方式中的构成 要素。
本领域的技术人员容易想到其它优点和变更方式。因此，本发明 就其更宽的方面而言不限于这里示A和说明的具体细节和代表性的
实施方式。因此，在不背离由所附的;K刮要求书以及其等同缺1^^的 一般发明概念的精神和范围的情况下)可以进行备种修改。
权利要求
1.一种超声波诊断装置，其特征在于，包括数据收集单元，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的组织的三维关心区域；移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成单元，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应变规图像；以及显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
2. 根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述规设定单元，将上述应变规设定为连接两个端点和存在于该端点之间的一个以上的中间点的多个线段。
3. 根据权利要求l所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述纟皮检体的组织是心脏，上述规设定单元沿着心脏组织的壁厚方向与内膜以及外膜的位 置对应地设定上述应变规。
4. 根据权利要求l所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述被检体的组织是心脏，上述超声波诊断装置还包括设定单元，在包含上述规定时相的多个时相的体数据上设定心脏 的短轴位置和将该短轴位置作为基准的收缩中心；计算单元，计算将上述收缩中心作为基准的内膜位置以及外膜位置从基准时相的旋转角；以及旋转差信息生成单元，生成表示上述内膜位置的旋转角和上述外膜位置的旋转角之差的第一旋转差信息，上述显示单元以规定的形式显示上述第一旋转差信息。
5. 根据权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述计算单元计算存在于上述内膜位置和上述外膜位置之间的中层位置从基准时相的旋转角，上述旋转差信息生成单元生成表示上述内膜位置的旋转角和上述中层位置的旋转角之差的第二旋转差信息以及表示上述外膜位置 的旋转角和上述中层位置的旋转角之差的第三旋转差信息，上述显示单元以规定的形式显示上述第二旋转差信息以及上述 第三旋转差信息。
6. 根据权利要求5所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述图像生成单元生成上述第一旋转差信息、上述第二旋转差信息以及上述第三旋转差信息中的至少任意一个被变换为色彩信息、并 被映射到对应的位置上的上述三维应变规图像。
7. 根据权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述旋转差信息生成单元对与上述心脏的心肌部位有关的每个解剖学上的片断生成上述旋转差信息，上述显示单元将每个上述解剖学上的片断的上述旋转差信息作 为时间变化曲线而进行显示。
8. 根据权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述旋转差信息生成单元通过对与在不同的时刻收集的体数据对应的上述旋转差信息彼此进行差分，生成有关上述旋转差信息的时 间上的变化的信息，上述显示单元，以规定的形式显示有关上述旋转差信息的时间上 的变化的信息。
9. 根据权利要求l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与在不同的时刻收集的体数据对应的多个上述三维应变规图像。
10. —种超声波诊断装置，其特征在于，包括数据收集单元，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；图像生成单元，生成上述应变规投影到上述至少一个任意断面上 的三维应变规图^f象；以及显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
11. 根据权利要求IO所述的超声波诊断装置，其特征在于 还具有对上述至少一个任意断面动态地i殳定MPR图像的单元，使得追随包含MPR图像的組织部位的活动。
12. 根据权利要求IO所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述规设定单元将上述应变规设定为连接两个端点和存在于该端点 之间的 一个以上的中点的多个线段。
13. 根据权利要求10所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述被检体的组织是心脏，上述规设定单元沿着心脏组织的壁厚方向与内膜以及外膜的位 置对应地设定上述应变规。
14. 根据权利要求IO所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述被检体的组织是心脏，上述超声波诊断装置还包括设定单元，在包含上述规定时相的多个时相的体数据上设定心脏 的短轴位置和将该短轴位置作为基准的收缩中心；计算单元，计算将上述收缩中心作为基准的内膜位置以及外膜位置从基准时相的旋转角；以及旋转差信息生成单元，生成表示上述内膜位置的旋转角和上述外 膜位置的旋转角之差的第一旋转差信息，上述显示单元以规定的形式显示上述第一旋转差信息。
15.根据权利要求14所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述计算单元计算存在于上述内膜位置和上述外膜位置之间的中层位置从基准时相的旋转角；上述旋转差信息生成单元生成表示上述内膜位置的旋转角和上 述中层位置的旋转角之差的第二旋转差信息以及表示上述外膜位置 的旋转角和上述中层位置的旋转角之差的第三旋转差信息；以及上述显示单元以规定的形式显示上述第二旋转差信息以及上述 第三旋转差信息。
16，根据权利要求15所述的超声波诊断装置，其特征在于上述图像生成单元生成上述第一旋转差信息、上述第二旋转差信 息以及上述第三旋转差信息中的至少任意一个被变换为色彩信息、并 被映射到对应的位置上的上述三维应变规图像。
17. 根据权利要求14所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述旋转差信息生成单元对与上述心脏的心肌部位有关的每个解剖学上的片断生成上述旋转差信息，上述显示单元将每个上述解剖学上的片断的上述旋转差信息作 为时间变化曲线而进行显示。
18. 根据权利要求14所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述旋转差信息生成单元通过对与在不同的时刻收集的体数据对应的上述旋转差信息彼此进行差分，生成有关上述旋转差信息的时 间上的变化的信息，上述显示单元以规定的形式显示有关上述旋转差信息的时间上 的变化的信息。
19. 根据权利要求10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与在不同的时刻收集的体数据对应的多个上述三维应变规图像。
20. —种超声波诊断装置，其特征在于，包括 数据收集单元，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；断面设定单元，对于上述各时相的体数据，设定至少一个任意断面；关心区域设定单元，在规定时相的上述至少一个任意断面上设定 上述被检体的组织的关心区域；移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成单元，生成上述应变规设定在上述至少一个任意断面上 的对应的位置上的三维应变规图^^;以及显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
21. 根据权利要求20所述的超声波诊断装置，其特征在于 还具有，对上述至少一个任意断面动态地设定MPR图像的单元，使 得追随包含MPR图像的组织部位的活动。
22. 根据权利要求20所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述规设定单元将上述应变规设定为连接两个端点和存在于该端点 之间的一个以上的中点的多个线段。
23. 根据权利要求20所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述,皮检体的组织是心脏，上述规设定单元沿着心脏组织的壁厚方向与内膜以及外膜的位 置对应地设定上述应变规。
24. 根据权利要求20所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述被检体的组织是心脏，上述超声波诊断装置还包括设定单元，在包含上述规定时相的多个时相的体数据上设定心脏 的短轴位置和将短轴位置作为基准的收缩中心；计算单元，计算将上述收缩中心作为基准的内膜位置以及外膜位置从基准时相的旋转角；以及旋转差信息生成单元，生成表示上述内膜位置的旋转角和上述外 膜位置的旋转角之差的第一旋转差信息，上述显示单元以规定的形式显示上述第一旋转差信息。
25. 根据权利要求24所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述计算单元计算存在于上述内膜位置和上述外膜位置之间的中层位置从基准时相的旋转角，上述旋转差信息生成单元生成表示上述内膜位置的旋转角和上 述中层位置的旋转角之差的第二旋转差信息以及表示上述外膜位置 的旋转角和上述中层位置的旋转角之差的第三旋转差信息，上述显示单元以规定的形式显示上述第二旋转差信息以及上述 第三旋转差信息。
26. 根据权利要求25所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述图像生成单元生成上述第一旋转差信息、上述第二旋转差信息以及上述第三旋转差信息中的至少任意一个变换为色彩信息、并被 映射到对应的位置上的上述三维应变规图像。
27. 根据权利要求24所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述旋转差信息生成单元对与上述心脏的心肌部位有关的每个解剖学上的片断生成上述旋转差信息，上述显示单元将每个上述解剖学上的片断的上述旋转差信息作 为时间变化曲线而进行显示。
28. 根据权利要求24所述的超声波诊断装置，其特征在于 上述旋转差信息生成单元通过对与在不同的时刻收集的体数据对应的上述旋转差信息彼此进行差分，生成有关上述旋转差信息的时 间上的变化的信息，上述显示单元以规定的形式显示有关上述旋转差信息的时间上 的变化的信息。
29. 根据权利要求20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与在不同的时刻收集的体数据对应的多 个上述三维应变规图像。
30. —种超声波图像处理装置，其特征在于，包括 存储单元，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织而在有关上述运动的一周期以上的期间收集到的体数据；关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成单元，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应 变规图像；以及显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
31. —种超声波图像处理装置，其特征在于，包括 存储单元，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织而在有关上述运动的一周期以上的期间收集到的体数据；关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的组织的三维关心区域；移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面； 图像生成单元，生成上述应变规被投影到上述至少一个任意断面上的三维应变规图^f象；以及显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
32. —种超声波图像处理装置，其特征在于，包括 存储单元，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织而在有关上述运动在一周期以上的期间收集到的体数据；断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面； 关心区域设定单元，在规定时相的上述至少一个任意断面上设定上述被检体的组织的关心区域；移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成单元，生成上述应变规被设定在上述至少一个任意断面上的对应的位置的三维应变规图像；以及显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
33. —种医用图像处理装置，其特征在于，包括 存储单元，存储对周期性地运动的被检体的组织在一周期以上的期间收集到的体数据；关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；图像生成单元，生成上述应变规被投影到上述至少 一个任意断面 上的三维应变规图像；以及显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
34. —种医用图像处理装置，其特征在于，包括 存储单元，存储对周期性地运动的,皮检体的组织在一周期以上的期间收集到的体数据；关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少 一个作为上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成单元，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应变规图像；以及显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
35. 根据权利要求34所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述规设定单元将上述应变规设定为连接两个端点和存在于该端点之间的一个以上的中间点的多个线段。
36. 根据权利要求34所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述被检体的组织是心脏，上述规设定单元沿着心脏组织的壁厚方向与内膜以及外膜的位 置对应地设定上述应变规。
37. 根据权利要求34所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述被检体的组织是心脏，上述医用图像处理装置还包括设定单元，在包含上述规定时相的多个时相的体数据上设定心脏 的短轴位置和将短轴位置作为基准的收缩中心；计算单元，计算将上述收缩中心作为基准的内膜位置以及外膜位 置从基准时相的旋转角；以及旋转差信息生成单元，生成表示上迷内膜位置的旋转角和上述外 膜位置的旋转角之差的第 一旋转差信息，上述显示单元以规定的形式显示上述第一旋转差信息。
38. 根据权利要求37所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述计算单元计算存在于上述内膜位置和上述外膜位置之间的中层位置从基准时相的旋转角，上述旋转差信息生成单元生成表示上述内膜位置的旋转角和上 述中层位置的旋转角之差的第二旋转差信息以及表示上述外膜位置的旋转角和上述中层位置的旋转角之差的第三旋转差信息，上述显示单元以规定的形式显示上述第二旋转差信息以及第三 旋转差信息。
39. 根据权利要求38所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述图像生成单元生成上述第一旋转差信息、上述第二旋转差信息以及上述第三旋转差信息中的至少任意一个变换为色彩信息、且被 映射到对应的位置上的上述三维应变规图像。
40. 根据权利要求37所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述旋转差信息生成单元对与上述心脏的心肌部位有关的每个解剖学上的片断生成上述旋转差信息，上述显示单元将每个上述解剖学上的片断的上述旋转差信息作 为时间变化曲线而进^f亍显示。
41. 根据权利要求37所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述旋转差信息生成单元通过对与在不同的时刻收集的体数据对应的上述旋转差信息彼此进行差分，生成有关上述旋转差信息的时 间上的变化的信息，上述显示单元以规定的形式显示有关上述旋转差信息的时间上 的变化的信息。
42. 根据权利要求34所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述显示单元同时显示与在不同的时刻收集的体数据对应的多个上述三维应变规图像。
43. —种医用图像处理装置，其特征在于，包括 数据收集单元，用超声波扫描周期性地运动的被检体的組织，收集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；关心区域设定单元，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少 一个作为上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面； 图像生成单元，生成上述应变规被投影到上述至少一个任意断面上的三维应变规图像；以及显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
44. 根据权利要求43所述的医用图像处理装置，其特征在于 还具有动态地设定MPR图像的单元，使得对上述至少一个任意断面， 追随包含MPR图l象的组织部位的活动。
45. 根据权利要求43所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述规设定单元将上述应变规设定为连接两个端点和存在于该端点 之间的一个以上的中点的多个线段。
46. 根据权利要求43所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述,皮检体的组织是心脏，上述规设定单元沿着心脏组织的壁厚方向与内膜以及外膜的位 置对应地设定上述应变规。
47. 根据权利要求43所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述被检体的组织是心脏，上述医用图像处理装置还包括设定单元，在包含上述规定时相的多个时相的体数据上设定心脏 的短轴位置和将短轴位置作为基准的收缩中心；计算单元，计算将上述收缩中心作为基准的内膜位置以及外膜位置从基准时相的旋转角；以及旋转差信息生成单元，生成表示上述内膜位置的^t转角和上述外 膜位置的旋转角之差的第 一旋转差信息，上述显示单元以规定的形式显示上述第一旋转差信息。
48. 根据权利要求47所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述计算单元计算存在于上述内膜位置和上述外膜位置之间的中层位置从基准时相的旋转角，上述旋转差信息生成单元生成表示上述内膜位置的旋转角和上述中层位置的旋转角之差的第二旋转差信息以及表示上迷外膜位置 的旋转角和上述中层位置的旋转角之差的第三旋转差信息，上述显示单元，以规定的形式显示上述第二旋转差信息以及上述 第三旋转差信息。
49. 根据权利要求48所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述图像生成单元生成上述第一旋转差信息、上述第二旋转差信息以及上述第三旋转差信息中的至少任意一个被变换为色彩信息、且 被映射到对应的位置上的上述三维应变规图像。
50. 根据权利要求47所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述旋转差信息生成单元对与上述心脏的心肌部位有关的每个解剖学上的片断生成上述旋转差信息，上述显示单元将每个上述解剖学上的片断的上述旋转差信息作为时 间变化曲线而进行显示。
51. 根据权利要求47所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述旋转差信息生成单元通过对与在不同的时刻收集的体数据对应的上述旋转差信息彼此进行差分，生成有关上述旋转差信息的时 间上的变化的信息，上述显示单元以规定的形式显示有关上述旋转差信息的时间上的变 化的4言息。
52. 根据权利要求43所述的医用图像处理装置，其特征在于 上述显示单元同时显示与在不同的时刻收集的体数据对应的多个上述三维应变规图像。
53. —种医用图像处理装置，其特征在于，包括存储单元，存储对周期性地运动的被检体的组织在一周期以上的 期间收集到的体数据；断面设定单元，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；关心区域设定单元，在规定时相的上述至少 一个任意断面上设定 上述被检体的组织的性关心区域；移动矢量信息生成单元，通过使用了模式匹配的处理生成在上述规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定单元，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为上述被检体组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成单元，生成上述应变规被设定在上述至少一个任意断面上的对应的位置上的三维应变规图像；以及显示单元，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
54. —种超声波图像生成方法，其特征在于，包括 数据收集步骤，用超声波扫描周期性地运动的^皮检体的组织，收集有关上述运动的一周期以上的期间的的体数据；关心区域设定步骤，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 被检体的組织上的线段的应变规的三维位置；图像生成步骤，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应 变规图像；以及显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
55. —种超声波图像生成方法，其特征在于，包括 数据收集步骤，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；关心区域设定步骤，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；图像生成步骤，生成上述应变规被投影到上述至少一个任意断面上的三维应变规图像；以及显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
56. —种超声波图像生成方法，其特征在于，包括 数据收集步骤，用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织，收集有关上述运动的一周期以上的期间的体数据；断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；关心区域设定步骤，在规定时相的上述至少 一个任意断面上设定 上述被检体的组织的关心区域；移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上迷 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成步骤，生成上述应变规被设定到上述至少一个任意断面 上的对应的位置上的三维应变规图像；以及显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
57. —种超声波图像处理方法，其特征在于，包括 存储步骤，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织而在有关上述运动的一周期以上的期间收集到的体数据；关心区域设定步骤，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成步骤，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应 变规图像；以及显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
58. —种超声波图像处理方法，其特征在于，包括 存储步骤，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织而在有关上述运动的 一周期以上的期间收集到的体数据；关心区域设定步骤，对上述规定时相的上述体数据设定上述被检体的組织的三维关心区域；移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面； 图像生成步骤，生成上述应变规被投影到上述至少一个任意断面上的三维应变规图〗象；以及显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
59. —种超声波图像处理方法，其特征在于，包括 存储步骤，存储通过用超声波扫描周期性地运动的被检体的组织而在有关上述运动的一周期以上的期间收集到的体数据；断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面； 关心区域设定步骤，在规定时相的上述至少 一个任意断面上设定上述被检体的组织的性关心区域；移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成步骤，生成上述应变规被设定到上述至少一个任意断面上的对应的位置上的三维应变规图像；以及显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
60. —种医用图像处理方法，其特征在于，包括 存储步骤，存储对周期性地运动的被检体的组织在一厨期以上的期间收集到的体数据；关心区域设定步骤，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成步骤，生成上述设定的应变规被三维地视频化的三维应变规图像；以及显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
61. —种医用图像处理方法，其特征在于，包括存储步骤，存储对周期性地运动的被检体的组织在一周期以上的 期间收集到的体数据；关心区域设定步骤，对规定时相的上述体数据设定上述被检体的 组织的三维关心区域；移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为 上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；图像生成步骤，生成上述应变规被投影到上述至少一个任意断面 上的三维应变规图像；以及显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
62. —种医用图^f象处理方法，其特征在于，包括存储步骤，存储对周期性地运动的被检体的组织在一周期以上的 期间收集到的体数据；断面设定步骤，对上述各时相的体数据设定至少一个任意断面；关心区域设定步骤，在规定时相的上述至少任意一个断面上设定 上述被检体的组织的关心区域；移动矢量信息生成步骤，通过使用了模式匹配的处理生成在上述 规定时相以外的时相的上述关心区域的移动矢量信息；规设定步骤，用上述关心区域的移动矢量信息设定至少一个作为上述被检体的组织上的线段的应变规的三维位置；图像生成步骤，生成上述应变规被设定到上述至少一个任意断面 上的对应的位置上的三维应变规图像；以及显示步骤，以规定的形式显示上述三维应变规图像。
全文摘要
本发明提供超声波诊断装置、超声波图像处理装置以及医用图像处理装置。其中，用组织的移动矢量信息，在各时相中设定由规端点定义的多个应变规，生成在与各时相的超声波图像等对应的三维位置配置了应变规的三维应变规图像并进行显示。另外，在体数据上设定MPR图像，对其投影规坐标而以规定的方式进行显示。
文档编号G06T1/00GK101606850SQ200910150308
公开日2009年12月23日 申请日期2009年6月19日 优先权日2008年6月19日
发明者川岸哲也, 阿部康彦 申请人:株式会社东芝;东芝医疗系统株式会社