超声波数据处理设备的制作方法
【专利摘要】已经设定在手动追踪参考横截面（58）中的追踪导向（TG）使用实线显示。基于已经完成的第一片的手动追踪，从三维轮廓信息中获取追踪导向（TG）。因此，用户在参考追踪导向（TG）并且检查在所述手动追踪参考横截面（58）内的所述目标组织的断层图像的同时在第二片所述手动追踪参考横截面（58）上绘制与目标组织的轮廓对应的追踪线（TL）。用户可以：完全绘制所述追踪线（TL）；不更改地使用所述追踪导向（TG）的一部分所述追踪线（TL）并校准其余部分作为追踪线（TL）；或者不更改地使用所述追踪导向（TG）作为所述追踪线（TL）。
【专利说明】超声波数据处理设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于处理通过发射和接收超声波而获取的超声波数据的装置。
【背景技术】
[0002]众所周知，使用通过超声波束扫描而收集的三维数据的超声波技术。例如，专利文件I公开了一种基于从包含目标组织的三维空间内收集的体数据来三维地识别目标组织的轮廓的技术。例如，该技术使得能够对目标组织的体积进行计算。
[0003]依照在专利文件I中公开的技术，在三维数据空间内设定多个自动追踪参考横截面和多个手动追踪参考横截面。然后，在每个手动追踪参考横截面中，按照用户的操作来形成显示目标组织轮廓的手动追踪线。进一步，基于在多个手动追踪参考横截面上形成的手动追踪线，通过执行插值处理等方式在每个自动追踪参考横截面上形成追踪线。基于以这种方式在三维数据空间内形成的大量追踪线，三维地识别出所述目标组织的轮廓。
[0004]依照在专利文献I中公开的技术，甚至当不能通过执行二值化处理等方式来进行目标组织的轮廓的精确选取时，也可以按照用户操作来相对精确地识别目标组织的轮廓，即诸如按照用户通过视觉观察得出的判断。另外，专利文献I描述了依照其公开的技术，通过进一步自动地校正按照用户操作形成的手动追踪线，能够以非常高的精确度来选取所述目标组织的轮廓。
[0005]关于需要用户操作的处理，期望例如降低加在用户身上的负担。进一步，期望最终获得的追踪线具有闻精确度。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献``
[0008]专利文献I JP2008-142519A
【发明内容】
[0009]通过本发明实现的目标
[0010]对于上述【背景技术】，本发明的发明人进行了涉及按照用户操作的追踪线的形成的扩展研究和开发。
[0011]在研究和开发过程中产生了本发明。本发明的目的在于提供一种在追踪线形成期间辅助用户操作的装置。
[0012]实现该目的的方式
[0013]实现上述目的的优选的超声波数据处理装置是一种用于处理通过发射和接收关于包含目标的三维空间的超声波而获取的超声波数据的超声波数据处理装置，所述装置包括:追踪横截面设定单元，其在使用三维地布置的超声波数据形成的三维数据空间内设定多个手动追踪横截面；追踪线形成单元，其按照用户操作而在每个手动追踪横截面中形成与目标轮廓对应的追踪线；轮廓信息生成单元，其基于具有已经在其中形成的追踪线的手动追踪横截面而在三维数据空间内生成目标的立体轮廓信息；和追踪辅助单元，其在随后待形成追踪线的手动追踪横截面中形成二维地反映轮廓信息的追踪导向，其中追踪线形成单元按照用户参考所述追踪导向而执行的操作而在具有形成在其中的追踪导向的手动追踪横截面中形成追踪线。
[0014]根据上述优选实施例，二维地反映轮廓信息的追踪导向形成在随后待形成追踪线的手动追踪横截面上，并且所述用户参考所述追踪导向而形成所述追踪线。因此，相对于没有提供追踪导向的情况，用户的操作负担得到降低。进一步，相对于没有提供追踪导向的情况，能够期望改善追踪线的精确性。
[0015]当超声波数据处理装置的一个优选实施例为超声波诊断装置时，所述超声波数据处理装置也可以使用计算机等来实施。
[0016]在期望的实施例中，追踪线形成单元按照用户的操作来校准追踪导向的形状，并且采用校准后的追踪导向作为追踪线。
[0017]在期望的实施例中，轮廓信息生成单元基于各具有形成在其中的追踪线的每个手动追踪横截面来生成最新的轮廓信息，同时每次形成追踪线则增加手动追踪横截面的数量，并且所述追踪辅助单元在追踪线随后待形成于其中的手动追踪横截面中，形成二维地反映最新轮廓信息的追踪导向。
[0018]在期望的实施例中，所述装置进一步包括图像形成单元，其形成示出最新轮廓信息的显示图像。最新轮廓信息的充分性由用户通过显示的图像来判断，并且追踪横截面设定单元依照用户的判断来增加手动追踪横截面。
[0019]在期望的实施 例中，所述装置进一步包括确认横截面设定单元，其在所述三维数据空间内设定确认横截面，并且图像形成单元形成示出具有二维地反映在其中的最新轮廓信息的确认横截面的显示图像。
[0020]在期望的实施例中，所述确认横截面设定单元使得所述确认横截面在所述三维数据空间中移动以便与多个手动追踪横截面中的任意一个手动追踪横截面大致平行，并且图像形成单元形成示出在其每个移动位置处的具有二维地反映于其中的最新轮廓信息的所述确认横截面的显示图像。
[0021]在期望的实施例中，基于在所述确认横截面中指定的校准点，识别包含所述校准点的横截面，并且在已识别的横截面上校准所述追踪线。
[0022]在期望的实施例中，在所述确认横截面上校准所述轮廓信息，识别受到该校准影响的横截面，并且对所述轮廓信息的校准反映在已识别的横截面内的追踪线中。
[0023]本发明的优点
[0024]本发明提供了一种在追踪线形成期间辅助用户操作的装置。例如，依照优选的实施例，二维地反映所述轮廓信息的追踪导向形成在随后待形成追踪线的手动追踪横截面上，并且所述用户参考所述追踪导向来形成所述追踪线。因此，相对于没有提供追踪导向的情况，用户的操作负担得到降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为示出优选地用于实现本发明的超声波诊断装置的总体配置的图；
[0026]图2为说明设定关于体数据的基本横截面的图；
[0027]图3为说明设定参考横截面的阵列的图；[0028]图4为说明自动追踪处理的图；
[0029]图5为示出组织选取单元的内部配置的图；
[0030]图6为说明通过参考追踪导向而执行的追踪线形成过程的图；
[0031]图7为不出确认横截面的第一不例的图；
[0032]图8为示出确认横截面的第二示例的图；
[0033]图9为示出轮廓信息校准的第一示例的图；
[0034]图10为示出轮廓信息校准的第二示例的图；
[0035]图11为示出确认横截面的进一步示例的图；
[0036]图12为 说明执行用于获取立体轮廓数据的插值处理的图；
[0037]图13为示出将不同类型的插值处理组合使用的示例的图。
【具体实施方式】
[0038]依照本发明的超声波数据处理装置的一个优选实施例为超声波诊断装置。图1为示出用于实现本发明的优选的超声波诊断装置的总体配置的图。该超声波诊断装置用于医药领域，并且具有选取尤其位于活体中的目标组织，并且计算所述目标组织的体积的功能。目标组织的示例包括胎盘、恶性肿瘤、胆囊、甲状腺等。
[0039]在图1中，3D探针10为超声波发射/接收设备，通过使其与身体表面接触或者通过将其插入体腔中来使用该3D探针。在本实施例中，3D探针10包括2D阵列振荡器。所述2D阵列振荡器使用沿着第一方向和第二方向对齐的多个振荡元件构成。2D阵列振荡器生成超声波束，并且使用该超声波束执行二维扫描。因此，以三维空间的形式建立三维回波数据捕获空间。更特别地，该三维空间配置为多个扫描平面的组，并且每个扫描平面通过使用超声波束执行一维扫描来形成。代替使用2D阵列振荡器，可替代地通过使用ID阵列振荡器机械地扫描来形成类似的三维空间。
[0040]发射单元12起到发射波束形成器的功能。发射单元12向上述2D阵列振荡器供应具有预定延迟关系的多个发射信号，从而形成发射波束。由2D阵列振荡器接收来自活体的反射波，并且因此，多个接收信号从2D阵列振荡器输出到接收单元14。接收单元14对接收信号实施调相总和处理，并且输出经调相总和的接收信号(波束数据)。该接收信号经过诸如检测和对数变换的预定信号处理，并且在将接收的信号经过信号处理之后获取的波束数据存储在3D数据存储器16中。
[0041]3D数据存储器16具有对应于用作在活体内的波发射/接收空间的三维空间的三维存储空间。当写入或从3D数据存储器16读出时，对每组数据执行坐标转换。在本实施例中，当写入所述3D数据存储器16时，执行从发射/接收坐标系统到存储空间坐标系统的坐标转换。因此，体数据如下所述地生成。体数据为与多个扫描平面对应的多组帧数据(切片数据)的集合，并且每组所述帧数据由多组波束数据构成。每组波束数据由多组沿着深度方向对齐的回波数据构成。顺带提及的是，包括3D数据存储器16的本发明的元件及其所有下游的元件可以使用专用硬件来配置或可替代地实施为软件功能。例如，包括3D数据存储器16的每个元件及其所有下游的元件可以在计算机中实施。
[0042]对应于存储在3D数据存储器16中的体数据，所述三维图像形成单元18实施例如依照体积选取方法的图像处理，并且从而生成三维超声图像。将该图像数据传送到显示处理单元26。任意断层图像形成单元20用作形成与由用户在三维空间内指定的任意横截面对应的断层图像。当执行该处理时，从3D数据存储器16内读取与任意横截面对应的数据阵列，并且基于该数据阵列，生成对应于该任意横截面的图像的B模式图像。该图像数据传送到显示处理单元26。
[0043]组织选取单元22用作通过执行在专利文献I (JP2008-142519A)详细描述的追踪处理来选取包含在三维空间内的目标组织(即，目标组织数据)。当执行该处理时，结合使用手动追踪处理和插值处理，并且对于每个处理的结果，应用自动校准处理。进一步，在本实施例中，组织选取单元22执行对于用户的负担和追踪线的精确性都有利的处理。将在下文中详细描述由组织选取单元22执行的该处理。选取的目标组织数据传送到显示处理单元26用于显示目标组织的图像，并且同样传送到体积计算单元24。
[0044]体积计算单元24为使用诸如圆盘总和方法的体积计算方法来确定目标组织的体积的模块。特别地，由于组织选取单元22对整个目标组织以多个闭环的形式来生成追踪线的阵列，因此基于这些追踪线来近似得到目标组织的体积数值。对于该近似，还使用了各闭环(即各横截面)之间的距离。将计算的体积数值的数据传送到显示处理单元26。作为体积计算方法，可替代地使用平均旋转方法等是可能的。
[0045]上述模块的每一个模块(包括三维图像形成单元18、任意断层图像形成单元20和组织选取单元22)起到与由用户选择的操作模式一致的功能，并且显示处理单元26接收与每个选择的模式对应的数据的输入。显示处理单元26执行相对于输入数据的图像合成处理、着色处理等，并 且输出产生的结果到显示单元28。按照选择的操作模式，显示单元28显示三维超声图像、任意断层图像、选取的组织的三维图像、和体积数值等。这里，通过合成整个三维空间的三维图像和目标组织的三维图像来提供显示是可能的。
[0046]控制单元30控制图1中显示的相应的元件的操作。特别地，控制单元30控制在上述组织选取处理中的操作和基于由用户经由输入单元32指定的参数的体积计算。进一步，控制单元30负责将数据写入到3D数据存储器16的控制。输入单元32由具有键盘、追踪球等的控制面板组成。控制单元30由CPU、操作程序等组成。可以使用这样的配置以便单个CPU执行三维图像处理、任意断层图像形成处理、组织选取处理和体积计算。
[0047]接下来，将特别地描述依照本实施例的目标组织选取处理。对于已经参考图1描述的元件(单元)，在以下描述中将同样地使用在图1中使用的附图标记。图1的超声波诊断装置实施在专利文献I中描述的追踪处理。当追踪处理描述为专利文献I中的一样时，以下将给出其概述。
[0048]首先，3D探针10用来三维地收集数据，并且在3D数据存储器16内构建体积数据。随后，当显示从所述体数据获取的任意断层图像时，该横截面的位置按照用户的操作被适当调整，从而例如指定基本横截面。
[0049]图2为说明设定与体数据有关的基本横截面的图。对于该设定，期望选择基本横截面46的位置以使得整个目标组织42出现在横截面中(例如，以使得横截面具有最大尺寸)。这里，由于以将如以下说明来设定横截面组的形式的参考横截面的阵列，因此只要参考横截面可以覆盖整个目标组织42，基本横截面46就被充分地设定。
[0050]当设定了基本横截面46时，显示与所述基本横截面46对应的断层图像(即，包含有目标组织42的断层图的断层图像)，并且，在该断层图像中，由用户设定目标组织42的两个端点。进一步，将连接这两个点之间的直线设定为基线54。当设定了基线54时，根据与三维空间对应的体数据44来设定参考横截面阵列。
[0051]图3为说明设定参考横截面阵列的图。参考横截面阵列56配置为与基线(在图2中的附图标记为54)垂直的多个横截面。换句话说，参考横截面阵列56与从一个端点到另一个端点以统一或非统一间隔布置的多个横截面相对应，这些端点用于设定基线。这里，参考横截面阵列56包括至少一个手动追踪参考横截面58和多个自动追踪参考横截面60。形成预定数量的手动追踪参考横截面58,并且该数量表示为η。例如,η的数值设定为大致在一到十之间的范围内的数值。手动追踪参考横截面58对应于具有代表性的横截面，并且仅仅在这些具有代表性的横截面中执行手动追踪，以致用户的负担被极大地降低。同时，在每个自动追踪参考横截面60中,通过插值处理执行自动追踪。
[0052]在手动追踪期间，在显示单元28中显示与所述至少一个手动追踪参考横截面58对应的η个断层图像(即，η个手动追踪参考横截面58)。此时，这些断层图像可以逐个显示，或者多个断层图像同时并排显示。对于每个断层图像，实施手动追踪处理。即，当观察图像时，用户使用输入单元32在每个断层图像内形成与目标组织的轮廓对应的追踪线。
[0053]当形成了手动追踪线时，对每个手动追踪参考横截面58实施在专利文献I中详细描述的手动追踪线的自动校准处理。特别地，对于在手动追踪线上的每个点，相对于该点的外围执行边缘检测处理。当对该点检测到边缘时，执行处理以将该点移位到边缘上的位置。另一方面，当没有检测到边缘时，存储手动追踪结果。在对每个手动追踪线执行校准处理之后，对自动追踪参考横截面60执行自动追踪处理。
[0054]图4为说明自动追踪处理的图。自动追踪处理使用与经过上述校准处理的多个手动追踪线对应的多个复合追 踪线68作为基础，其形成在多个手动追踪参考横截面58中。通过在复合追踪线68的基础上执行插值处理，构建追踪表面70，其配置为以片的形式结合在一起的多个闭环。此时，尽管没必要定义整个三维曲面，仍然要实施插值处理从而能够至少定义用于每个单独的自动追踪参考横截面60的插值追踪线(自动追踪线)。这里，当在所述基线上仅设定一个手动追踪参考横截面58时，在手动追踪参考横截面58和目标组织的两个端点之间执行上述插值处理。同样地，当设定多个手动追踪参考横截面58时，对于近似位于最接近端点的每个横截面，在最接近的横截面与对应的端点之间类似地实施上述插值处理。
[0055]进一步，对于每个自动追踪参考横截面60，实施如在专利文献I中详述的用于插值追踪线(自动追踪线)的自动校准的处理。特别地,对于在插值追踪线上的每个点，对该点外围执行边缘检测处理。当对该点检测到边缘时，执行将该点平移到边缘上的位置的处理。另一方面，当没有检测到边缘时，将其作为自动追踪的结果进行存储。
[0056]以这种方式，如图4所示，形成沿着目标组织的形状将其包围的追踪表面70，从而使得能够进行目标组织的三维选取。随后，显示选取的目标组织的三维图像，并且计算和显示三维选取的目标组织的体积数值。
[0057]进一步，依照本实施例，执行对施加在用户身上的负担和追踪线的精确性都有利的处理。作为该处理的结果，当降低施加在用户身上的负担时，能够提高追踪线的精确性。在下文中对其进行说明。
[0058]图5为示出目标选取单元22的内部配置的图。为了实现上述组织选取处理和下文详细描述的处理,组织选取单元22包括追踪横截面设定单元221、追踪线形成单元222、轮廓信息生成单元223、追踪导向形成单元224、确认横截面设定单元225和追踪线校准单元226。使用在图5中使用的附图标记以参考在图5中显示的元件(单元)来说明在组织选取单元22中执行的处理。
[0059]追踪横截面设定单元221在使用三维布置的超声波数据(波束数据)构造的体数据内设定关于图3中所示的目标组织42的至少一个手动追踪参考横截面58和多个自动追踪参考横截面60。
[0060]进一步,在每个手动追踪参考横截面58中，追踪线形成单元222通过遵循下述步骤按照用户的操作形成与目标组织的轮廓对应的手动追踪线。
[0061]首先，对于第一手动追踪参考横截面58，当在该横截面观察该图像时，用户通过操作输入单元32而形成与目标组织的轮廓对应的追踪线。当完成该第一手动追踪过程时，轮廓信息生成单元223在所述第一手动追踪参考横截面58和该目标组织的两个端点(即，在图2的基线54的两个端点)之间实施插值处理，从而生成如图4所示的追踪表面70作为立体轮廓信息。
[0062]接下来，追踪横截面设定单元221设定随后的(第二)手动追踪参考横截面58。追踪导向形成单元224在该第二手动追踪参考横截面58内形成与追踪表面70的横截面一致的追踪导向。进一步，在具有形成在其中的追踪导向的手动追踪参考横截面58中，追踪线形成单元222按照用户参考该追踪导向而执行的操作来形成追踪线。
[0063]图6为用于说明通过参考追踪导向执行的追踪线形成过程的图。在图6中，设定在手动追踪参考横截面58内的追踪导向TG显示为虚线。自然地，可用除虚线以外的格式来表示追踪导向TG。由于追踪导向TG基于已经完成的第一手动追踪的立体轮廓信息(追踪表面70)而得出，尽管追踪导向TG不能指示完全精确的轮廓，但是可以指示与目标组织的轮廓近似的形状。
[0064]相应地，对于第二手动追踪参考横截面58，用户在参考追踪导向TG并检查在该手动追踪参考横截面58内的目标组织的断层图像的同时描绘与目标组织的轮廓对应的追踪线TL。用户可以完全描绘追踪线TL，也可以不更改地使用追踪导向TG的一部分作为追踪线TL并且校准追踪导向TG的剩余部分用作追踪线TL，或者还可以不更改地使用追踪导向TG作为追踪线TL。
[0065]考虑到执行对追踪导向TG的至少一部分的校准，期望提供这样一种配置，在该配置中通过提供用于对追踪导向TG进行校准的多个处理点，并且使得用户能使用指针等来移动处理点等来利于校准操作。通过使用这样的配置，例如，如图6所示形成了通过校准追踪导向TG的一部分而获取的追踪线TL。
[0066]当完成所述第二手动追踪处理时，所述轮廓信息生成单元223在第一和第二手动追踪参考横截面58和目标组织的两个端点之间实施插值处理，从而生成最新的追踪表面70(图4)。进一步,追踪导向形成单元224在第三手动追踪参考横截面58内形成与最新追踪表面70的横截面的边界一致的追踪导向，并且所述追踪线形成单元222参考该追踪导向在所述第三追踪参考横截面58内形成依照用户执行的操作的追踪线。
[0067]轮廓信息生成单元223基于每个具有形成在其中的追踪线的手动追踪参考横截面58来生成最新追踪表面70，同时，每次形成追踪线，就进一步增加手动追踪参考横截面58。进一步,在追踪线随后形成在其中的手动追踪参考横截面58中,追踪导向构造单元224形成二维地反映最新追踪表面70的追踪导向。
[0068]以这种方式，追踪导向总是基于最新的追踪表面70而形成；即基于期望在该点具有最高精确性的预测目标组织轮廓，并且用户可以参考该追踪导向形成追踪线。
[0069]手动追踪参考横截面58可以顺序地经过手动追踪多达预设在装置中的次数。可替代地，没有预设这样的数字时，任意数量的手动追踪参考横截面58可以顺序地进行手动追踪，直到用户满意。在用户执行手动追踪直到满意为止的情况下，例如，期望通过例如显示实验性的轮廓信息来在每个手动追踪阶段邀请用户确认实验性轮廓信息。例如，每当立体轮廓信息(在图4的追踪表面70)更新到最新版本，则显示与最新的轮廓信息一致的三维图像或三个垂直相交的横截面的图像。进一步，直到用户判断显示的轮廓信息足够，由追踪横截面设定单元221来增加另一个手动追踪参考横截面58，并且经由追踪线形成单元222在手动追踪参考横截面58上形成手动追踪线。[0070]优选地，将第一手动追踪参考横截面58设定在目标组织的中心部分附近，并且以平衡的方式以近似的距离在中心部分的左右两侧增加所述第二手动追踪参考横截面58和后续的手动追踪参考横截面58。
[0071]对于轮廓信息的用户确认,可以使用由确认横截面设定单元225设定的确认横截面。确认横截面设定单元225在三维数据空间(体数据)内设定确认横截面。进一步，显示处理单元26 (图1)生成具有二维地反映在其中的最新轮廓信息的确认横截面的显示图像。该显示图像在显示单元28 (图1)中显示，并且由用户确认。
[0072]图7为显示了确认横截面CS的第一示例的图。在图7中，在体数据内示出参考横截面集合的阵列。在该体数据内，由追踪横截面设定单元221 (图5)根据目标组织42来设定至少一个手动追踪参考横截面58和多个自动追踪参考横截面60。
[0073]确认横截面设定单元225设定与该参考横截面阵列平行(即，至少一个手动追踪参考横截面58和多个自动追踪参考横截面60)的确认横截面CS，并且在使其保持与参考横截面阵列平行的同时移动确认横截面CS。对于确认横截面CS移动到的每个位置，形成二维地反映目标组织42的最新轮廓信息(在图4中的追踪表面70)的显示图像。
[0074]例如，通过该布置，当将确认横截面CS从目标组织42的一端移动到另外一端时，用户能够在每个移动到的位置可视地确认来自目标组织42的实际轮廓的轮廓信息(图4中的追踪表面)是否存在任何偏离。在该确认过程中，当用户判断在移动的位置上存在偏离，则在确认横截面CS的该移动的位置增加新的手动追踪参考横截面58。然后，用户使用显示在该横截面中的轮廓信息作为追踪导向而形成精确的手动追踪线，并且随后生成新的轮廓信息(在图4中的追踪表面70)。
[0075]图8为示出确认横截面CS的第二示例的图。类似于图7，图8显示了在体数据中设定的参考横截面阵列(至少一个手动追踪参考横截面58和多个自动追踪参考横截面60)。
[0076]在图8中，由用户在用户期望的任意位置以及方向上设定确认横截面CS。例如，显示目标组织42的三维图像，并且用户在检查该图像的同时设定该确认横截面CS的位置和方向。随后，显示具有二维地反映在其中的最新轮廓信息(在图4中的追踪表面70)的确认横截面CS的显示图像，并且用户在这个图像中可视地确认与目标组织42的实际轮廓的轮廓信息是否存在任何偏离。在该确认过程中，当判断存在偏离时，则轮廓信息可以在包括在参考横截面阵列中的横截面内进行校准，或者在确认横截面CS内进行校准。
[0077]图9为示出轮廓信息校准的第一示例的图。在图9 (I)中，显示了图8的确认横截面CS。在该确认横截面CS中，二维地反映轮廓信息的轮廓图像(图4的追踪表面70)表示为实线，并且以虚线表示与确认横截面CS相交的多个参考横截面(即至少一个手动追踪参考横截面58和多个自动追踪参考横截面60，参见图8)。
[0078]在确认横截面CS中，在从轮廓信息获取的轮廓图像具有以实线表示的形状的同时，当基于在确认横截面CS中示出的目标组织的图像判断的轮廓使用点划线表示时，由用户在确认横截面CS中指定应当被校准的点A。当指定点A时，识别包括该点A的参考横截面。
[0079]图9 (2)显示了包括设定在确认横截面CS中的点A的参考横截面。在该参考横截面中，使用实线指示二维地反映轮廓信息的轮廓图像(追踪表面70)，并且使用虚线指示确认横截面CS。在图9 (2)所示的参考横截面中，校准所述轮廓图像。特别地，当基于在参考横截面中示出的目标组织的图像判断的轮廓用点划线来指示时，在点A处的轮廓部分由用户移动到点划线的位置。
[0080]因此，正如图9 (3)中显示的，位于点A的轮廓部分移动到实际轮廓的位置，并且在点A附近的轮廓部分同样被校准以便与移动保持一致。自然地，对于用户沿着实际的轮廓描绘轮廓线(追踪线)同样也是可能的。随后，使用校准后轮廓线作为追踪线来生成新轮廓信息(追踪表面70)。
[0081]图10为示出轮廓信息校准的第二示例的图。图10 (I)图示了与图9 (I)相同的确认横截面CS。在该确认 横截面CS中，二维地反映轮廓信息的轮廓图像使用实线来指示，并且与确认横截面CS相交的多个参考横截面(即，至少一个手动追踪参考横截面58和多个自动追踪横截面60)使用虚线来表示。
[0082]在图10示出的第二校准示例中，在确认横截面CS内校准轮廓图像。特别地，在确认横截面CS中，在从轮廓信息获取的轮廓图像具有实线表示的形状的同时，当基于在确认横截面CS中示出的目标组织的图像判断的轮廓使用点划线来表示时，由用户在确认横截面CS中指定应当被校准的点A，并且在点A处的轮廓部分被用户校准到点划线的位置。随后，识别受到校准影响的参考横截面。例如，识别包括点A的参考横截面。
[0083]图10 (2)示出了包括设定在确认横截面CS内的点A的参考横截面。在该参考横截面中，使用实线指示二维地反映轮廓信息的轮廓图像(追踪表面70)，并且使用虚线指示确认横截面CS。而且，上述对轮廓图像的校准反映在图10 (2)所示的参考横截面中。例如，当作为对图10 (I)所示的确认横截面CS进行校准的结果将轮廓校准到经过点B和点C的点划线的位置时，该校准反映在图10 (2)所示的参考横截面中，以便轮廓被校准到经过点B和点C的点划线的位置，如图10 (3)所示。随后，使用校准后的轮廓线作为追踪线来生成新的轮廓信息(在图4中的追踪表面70)。
[0084]确认横截面CS的实施例不限于图7和8所示的示例。期待按照参考横截面的配置的方式来设定合适的确认横截面CS。
[0085]图11为示出确认横截面的进一步示例的图。在图1l(A)中，设定多个参考横截面(即，至少一个手动追踪参考横截面58和多个自动追踪参考横截面60)以便在基轴线Ax处相交。例如，设定基轴线Ax以便从一端到另一端穿过所述目标组织。进一步，在图11 (A)中，确认横截面CS围绕所述基轴线Ax旋转，并且在确认横截面CS的每个旋转后的位置，形成二维地反映轮廓信息的显示图像。
[0086]在图11 (B)中，相对于设定为在基轴线Ax上相互相交的多个参考横截面(即至少一个手动追踪参考横截面58和多个自动追踪参考横截面60)，在用户期望的任意位置和方向上设定确认横截面CS。在设定的确认横截面CS内，形成二维地反映轮廓信息的显示图像。
[0087]接下来，描述由轮廓信息生成单元223 (图5)执行的插值处理。轮廓信息生成单元223在形成于多个手动追踪参考横截面58上的多个手动追踪线(即多个复合追踪线68)的基础上执行如图4所示的插值处理，并且从而生成配置为以片的形式结合在一起的多个闭环的追踪表面70 (即立体轮廓信息)。
[0088]图12为说明为获得立体轮廓信息而执行的插值处理的图。在插值处理中，从多个手动追踪参考横截面58获取的多个手动追踪线被用作基础。例如,如图12所示,在指定点A、B、C、D等之间执行插值处理，从而生成连接在这些指定点之间的插值曲线。
[0089]在图12中的(a)显示了重点在于生成插值曲线(以点划线显示)的插值处理，该曲线绝对无误地经过多个指定的点。例如，通过使用样条作为用于插值处理的算法，能够获得在(a)中显示的插值处理。由于从用户形成的多个手动追踪线获取指定点，可以说(a)的处理为重点在于由用户形成的手动追踪线的插值处理。
[0090]同时，在图12中的(b)显示了重点在于降低插值曲线(以点划线显示)的波动的插值处理。例如，通过使用贝塞尔曲线函数作为用于插值处理的函数，能够获得在(b)中显示的插值处理。根据(b)的插值处理，甚至在多个指定点的位置相互之间的移位较远时，在插值曲线中降低波动性也是可能的。
[0091]由于每种类型的插值处理具有上述唯一的优点，例如，因此可以提供以下配置以允许用户或者选择将重点放在通过指定的点的插值处理(a)，或者选择将重点放在降低波动性的插值处理(b)。自然地，将这两种插值处理组合使用也是可能的。
[0092]图13为示出将不同类型的插值处理组合使用的图。在图13中，显示了多个手动追踪参考横截面58,并且在每个手动追踪参考横截面58中显示手动追踪线。在手动追踪参考横截面58中形成的手动追踪线包括使用实线指示的“a段”部分和使用虚线指示的“b段”部分。
[0093]当基于从多个手动追踪参考横截面58获取的多个手动追踪线执行插值处理时，“a段”部分进行重点在于经过这些指定点的插值处理，并且“b段”部分进行重点在于降低波动性的插值处理。
[0094]例如，用户将在断层图像中确认时用户能够确信为边界的追踪线部分指定为“a段”，并且指定其余的追踪线部分作为“b段”。可选地，该装置可以在用于目标组织边缘的追踪线的附近进行搜索。在这种情况下，假如在追踪线部分的附近找到边界，那么所述装置可以指定该追踪线部分为“a段”，并且假如在附近没有找到边界，所述装置则指定该追踪线部分为“b段”。
[0095]虽然已经在上文描述了本发明的优选实施例，但是上述实施例仅仅是在所有方面的示例的显示，并且不能作为对本发明的限制。本发明覆盖了不脱离本发明的精髓可实现的修改后的不同的实施例。[0096]附图标记列表
[0097]22组织选取单元；221追踪横截面设定单元；222追踪线形成单元；223轮廓信息生成单 元；224追踪导向形成单元；225确认横截面设定单元；226追踪线校准单元。
【权利要求】
1.一种用于处理通过发射和接收关于包含目标的三维空间的超声波而获取的超声波数据的超声波数据处理装置，所述装置包括: 追踪横截面设定单元，其在由三维地布置的超声波数据构成的三维数据空间内设定多个手动追踪横截面； 追踪线形成单元，其按照用户操作而在每个所述手动追踪横截面中形成与所述目标的轮廓对应的追踪线； 轮廓信息生成单元，其基于在其中已经形成了追踪线的手动追踪横截面而在三维数据空间内生成目标的立体轮廓信息；以及 追踪辅助单元，其在随后待形成追踪线的手动追踪横截面中形成二维地反映所述轮廓信息的追踪导向，其中 所述追踪线形成单元按照用户参考所述追踪导向而执行的操作而在具有形成于其中的所述追踪导向的手动追踪横截面中形成追踪线。
2.根据权利要求1所述的超声波数据处理装置，其中所述追踪线形成单元按照用户的操作来校准所述追踪导向的形状，并且采用校准后的追踪导向作为追踪线。
3.根据权利要求1所述的超声波数据处理装置，其中所述轮廓信息生成单元基于各具有已经形成于其中的追踪线的手动追踪横截面来生成最新的轮廓信息，同时每次形成追踪线时增加手动追踪横截面的数量，并且 所述追踪辅助单元在追踪线随后将形成于其中的手动追踪横截面中形成二维地反映所述最新的轮廓信息的追踪导向。
4.根据权利要求2所述的超声波数据处理装置，其中所述轮廓信息生成单元基于各具有形成于其中的追踪线的手动追踪横截面来生成最新的轮廓信息，同时每次形成追踪线时增加手动追踪横截面的数量，并且 所述追踪辅助单元在追踪线随后将形成于其中的手动追踪横截面中形成二维地反映所述最新的轮廓信息的追踪导向。
5.根据权利要求3所述的超声波数据处理装置，进一步包括 图像形成单元，其形成示出所述最新轮廓信息的显示图像，其中 所述最新轮廓信息的充分性由用户通过所述显示图像来判断，并且根据用户的判断，所述追踪横截面设定单元增加手动追踪横截面。
6.根据权利要求4所述的超声波数据处理装置，进一步包括: 图像形成单元，其形成示出所述最新轮廓信息的显示图像，其中 所述最新轮廓信息的充分性由用户通过所述显示图像来判断，并且根据用户的判断，所述追踪横截面设定单元增加手动追踪横截面。
7.根据权利要求5所述的超声波数据处理装置，进一步包括 确认横截面设定单元，其在所述三维数据空间内设定确认横截面，其中 所述图像形成单元形成示出具有二维地反映在其中的最新轮廓信息的确认横截面的显示图像。
8.根据权利要求6所述的超声波数据处理装置，进一步包括 确认横截面设定单元，其在所述三维数据空间中设定确认横截面，其中 所述图像形成单元形成示出具有二维地反映在其中的最新轮廓信息的确认横截面的显示图像。
9.根据权利要求7所述的超声波数据处理装置，其中 所述确认横截面设定单元使得所述确认横截面在所述三维数据空间中移动以与所述多个手动追踪横截面中的任意一个手动追踪横截面大致平行，并且 所述图像形成单元形成示出在其每个移动位置处的具有二维地反映在其中的最新轮廓信息的所述确认横截面的显示图像。
10.根据权利要求8所述的超声波数据处理装置，其中 所述确认横截面设定单元使得所述确认横截面在所述三维数据空间中移动以与所述多个手动追踪横截面中的任意一个手动追踪横截面大致平行，并且 所述图像形成单元形成示出在其每个移动位置处的具有二维地反映在其中的最新轮廓信息的所述确认横截面的显示图像。
11.根据权利要求7所述的超声波数据处理单元，其中 基于在所述确认横截面中指定的校准点，识别包含所述校准点的横截面，并且在已识别的横截面上校准追踪线。
12.根据权利要求9所述的超声波数据处理单元，其中 基于在所述确认横截面中指定的校准点，识别包含所述校准点的横截面，并且在已识别的横截面上校准追踪线。
13.根据权利要求7所述的超声波数据处理单元，其中 在所述确认横截面上校准所述轮廓信息，识别受到所述校准影响的横截面，并且将对所述轮廓信息的校准反映在识别的横截面中的追踪线上。
14.根据权利要求9所述的超声波数据处理单元，其中 在所述确认横截面上校准所述轮廓信息，识别受到所述校准影响的横截面，并且将对所述轮廓信息的校准 反映在识别的横截面中的追踪线上。
【文档编号】G06T1/00GK103747740SQ201280040041
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年8月15日 优先权日:2011年8月17日
【发明者】中村雅志 申请人:日立阿洛卡医疗株式会社