超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法
超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法
【專利摘要】超聲波診斷裝置包括：探頭位置信息獲取單元，獲取已獲取了各位置的接收信號的探頭的位置信息；特征提取運(yùn)算單元，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的接收信號，生成用于構(gòu)筑包含測定對象的三維圖像的信息；特征數(shù)據(jù)比較單元，存儲先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息，將所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；以及圖像顯示處理單元，進(jìn)行用于基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的顯示三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理。
【專利說明】超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波診斷裝置，例如在用于獲取顯示人體內(nèi)的血管和內(nèi)臟的狀態(tài)等的醫(yī)療利用信息的情況下使用。這種超聲波診斷裝置主要包括探頭、發(fā)送單元、接收單元、斷層圖像生成單元和顯示單元，在顯示單元上顯示由斷層圖像生成單元生成的斷層圖像。
[0003]但是，在使用超聲波診斷裝置僅顯示人體內(nèi)的血管和內(nèi)臟等的斷層圖像的狀態(tài)下，有作為醫(yī)療利用信息不足的情況。具體地說，有作為使用超聲波診斷裝置的定期檢查，必須每次在同一位置獲取斷層圖像的情況，即使不是定期檢查，也有必須在血管或內(nèi)臟的規(guī)定的位置獲取斷層圖像的情況等。
[0004]例如，在動脈硬化的診斷中，用超聲波診斷裝置獲取頸動脈的斷層圖像，基于該斷層圖像進(jìn)行頸動脈的內(nèi)膜中層厚度(Initima-Media Thickness ;以下,簡略為IMT)的測定。通過該MT測定，為了掌握動脈硬化的進(jìn)展?fàn)顩r和治療狀況，期望每次基于在頸動脈的同一位置獲取的斷層圖像進(jìn)行診斷。
[0005]因此，提出了不是在MT測定上特殊化的方案，而通過將由超聲波診斷裝置獲取的斷層圖像和由X射線CT裝置獲取的三維圖像組合，提供要提高作為醫(yī)療利用信息的價值的方案(例如，參照專利 文獻(xiàn)I)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2006 / 59668號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]在上述專利文獻(xiàn)I的例子中，必須將超聲波診斷裝置獲取的斷層圖像和X射線CT裝置獲取的三維圖像組合。在該組合中，必須使由X射線CT裝置獲取的、讀出預(yù)先存儲保存的保存圖像并構(gòu)筑的三維圖像數(shù)據(jù)和在被檢體的某個位置通過超聲波的發(fā)送接收獲取的斷層圖像一致。但是，如果各斷層圖像的獲取時的探頭的位置、傾斜角、移動方向等不同，則有該一致作業(yè)非常困難的課題。
[0011]更詳細(xì)地說明，由超聲波診斷裝置獲取的斷層圖像的位置信息和由X射線CT裝置獲取的三維圖像的位置信息是分別用不同的設(shè)備提供的信息，為了使它們一致，需要通過分別指定每個圖像的基準(zhǔn)點，將那些基準(zhǔn)點的位置匹配，從而使兩者的位置信息匹配。但是，若基準(zhǔn)點的設(shè)定和圖像的截取位置不同，或截取的圖像的大小不同，則使該圖像一致的作業(yè)變麻煩。
[0012]特別地，在用超聲波診斷裝置獲取的斷層圖像以傾斜狀態(tài)獲取的情況下，使該傾斜時的斷層圖像與X射線CT裝置獲取的三維圖像數(shù)據(jù)一致非常困難，便利性非常差。[0013]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠以簡單的操作，將探頭的位置匹配在規(guī)定的位置，提高便利性以能夠容易地使圖像一致的超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法。
[0014]解決問題的方案
[0015]本發(fā)明的一方案的超聲波診斷裝置，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，在被檢體的測定對象中的規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該超聲波診斷裝置包括:探頭驅(qū)動單元，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號；探頭位置信息獲取單元，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息；圖像生成控制單元，將所述各位置的接收信號和所述位置信息相關(guān)聯(lián)；特征提取運(yùn)算單元，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的接收信號，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息；特征數(shù)據(jù)比較單元，存儲先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息，將先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；圖像顯示處理單元，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理；以及顯示單元，顯示所述圖像顯示處理單元的輸出。
[0016]本發(fā)明的一方案的另一超聲波診斷裝置，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該超聲波診斷裝置包括:探頭驅(qū)動單元，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號；探頭位置信息獲取單元，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息；圖像生成控制單元，基于所述各位置的接收信號生成斷層圖像信息，并將所述斷層圖像信息和所述位置信息相關(guān)聯(lián)；特征提取運(yùn)算單元，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的斷層圖像信息，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息；特征數(shù)據(jù)比較單元，存儲先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息，將先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；圖像顯示處理單元，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理；以及顯示單元，顯示所述圖像顯示處理單元的輸出。
[0017]所述圖像顯示處理單元在基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像中，重疊由所述探頭位置信息獲取單元獲取的當(dāng)前的位置信息并用所述顯示單元顯
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[0018]還包括存儲所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息、以及所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息的存儲單元。
[0019]在所述特征數(shù)據(jù)比較單元中，對所述測定對象的當(dāng)前探頭的位置和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置一致了的情況下，所述特征提取運(yùn)算單元指示所述圖像顯示處理單元在所述顯示單元中進(jìn)行表示一致的顯示。
[0020]所述特征提取運(yùn)算單元基于所述測定對象的構(gòu)造信息，從用于構(gòu)筑所述三維圖像的信息之中，提取用于構(gòu)筑所述測定對象的三維圖像的信息。
[0021]所述圖像顯示處理單元用所述顯示單元顯示由所述特征提取運(yùn)算單元提取的用于構(gòu)筑所述測定對象的三維圖像的信息。
[0022]所述特征數(shù)據(jù)比較單元將所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，基于所述測定對象的構(gòu)造信息進(jìn)行比較。
[0023]所述測定對象是頸動脈，所述特性測量是血管的特性測量。
[0024]所述血管的特性測量是MT測量。
[0025]所述特征數(shù)據(jù)比較單元基于從頸動脈的頸總動脈分支為頸內(nèi)動脈和頸外動脈的頸總動脈分支部的構(gòu)造，比較所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息。
[0026]所述特征數(shù)據(jù)比較單元基于頸動脈的血管直徑，比較所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息。
[0027]本發(fā)明的一方案的使用超聲波的圖像獲取方法，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該方法包括:步驟A，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號；步驟B，獲取 已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息；步驟C，將包含所述測定對象的各位置的接收信號和所述位置信息相關(guān)聯(lián)；步驟D，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的接收信號，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息；步驟E，基于先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，與當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；以及步驟F，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理。
[0028]本發(fā)明的一方案的另一圖像獲取方法，是超聲波診斷裝置的控制方法，該超聲波診斷裝置進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該方法包括:步驟A’，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號；步驟B’，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息；步驟C’，基于包含所述測定對象的各位置的接收信號生成斷層圖像信息，并將所述斷層圖像信息和所述位置信息相關(guān)聯(lián)；步驟D’，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的斷層圖像信息，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息；步驟E’，基于先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，與當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；以及步驟F’，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理。
[0029]發(fā)明的效果
[0030]根據(jù)本申請公開的超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法，能夠以簡單的操作，將探頭位置匹配在規(guī)定的位置，可實現(xiàn)操作性好的超聲波診斷裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1是表示本發(fā)明的超聲波診斷裝置的一實施方式的概略方框圖。
[0032]圖2 (a)是圖1所示的超聲波診斷裝置的外觀立體圖，(b)是表示位置信息獲取單元的主要部分的立體圖。
[0033]圖3是圖1所示的超聲波診斷裝置的詳細(xì)的方框圖。
[0034]圖4是表示使用圖1所示的超聲波診斷裝置進(jìn)行第I次MT測定的過程的流程圖。
[0035]圖5(a)是表示將探頭緊帖到被檢體的狀態(tài)的圖，(b)是表示包含頸動脈的斷層圖像的圖。
[0036]圖6(a)是表示脖頸表面的人工掃描的圖，(b)是表示在顯示單元上所顯示的頸動脈的一例三維圖像的圖。
[0037]圖7是表示進(jìn)行了頸動脈的MT測定的位置的三維圖像的圖。
[0038]圖8是表示使用圖1所示的超聲波診斷裝置進(jìn)行第2次以后的IMT測定的過程的流程圖。
[0039]圖9(a)至(d)是說明在MT測定中，當(dāng)前獲取的三維圖像和在先前獲取的三維圖像的一致的圖。
[0040]圖10(a)至(d)是說明在第2次以后的MT測定中，顯示單元上所顯示的三維圖像的圖。
[0041]標(biāo)號說明
[0042]I超聲波診斷裝置
[0043]2探頭位置信息獲取單元
[0044]3探頭驅(qū)動單元
[0045]4顯示單元
[0046]5圖像生成控制單元
[0047]6圖像顯示處理單元
[0048]7特征提取和運(yùn)算單元
[0049]8特征數(shù)據(jù)比較單元
[0050]12 探頭
[0051]13位置傳感器
[0052]14加速度傳感器
[0053]15被檢體
[0054]16 脖頸
[0055]17短軸斷面
[0056]18特征提取單元
[0057]19探頭的示意圖[0058]20,53 一部分四邊形區(qū)域
[0059]21頸動脈
[0060]22發(fā)送單元
[0061]23接收單元
[0062]24位置信息獲取單元
[0063]25斷層圖像生成單元
[0064]26斷層3D累計合成單元
[0065]27抖動成分降低運(yùn)算單元
[0066]28斷層3D體素單元
[0067]29擺動和傾斜信息獲取單元
[0068]30探頭位置運(yùn)算單元 [0069]31特征3D體素單元
[0070]32 3D圖像再構(gòu)成單元
[0071]33顯示控制單元
[0072]34特征評價和修補(bǔ)單元
[0073]35特征3D信息完成單元
[0074]36內(nèi)臟和血管3D提取單元
[0075]37目標(biāo)位置運(yùn)算單元
[0076]38 3D信息記錄保存單元
[0077]39 3D數(shù)據(jù)再讀入單元
[0078]40特征3D數(shù)據(jù)比較單元
[0079]41 3D位置一致運(yùn)算單元
[0080]50、51、52頸動脈的三維圖像
[0081]54 一致顯示
[0082]61腳輪板
[0083]62 輪箍
[0084]63 機(jī)箱
[0085]65多關(guān)節(jié)臂
[0086]66 ~71 關(guān)節(jié)
【具體實施方式】
[0087]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法的實施方式。
[0088]圖1是表示本發(fā)明的超聲波診斷裝置的一實施方式的概略方框圖。
[0089]超聲波診斷裝置I包括:探頭12 ;探頭位置信息獲取單元2 ;探頭驅(qū)動單元3 ;圖像生成控制單元5 ;特征提取和運(yùn)算單元7 ;特征數(shù)據(jù)比較單元8 ;圖像顯示處理單元6和顯示單元4。在本實施方式中超聲波診斷裝置I包括探頭12，但可連接探頭12即可，也可以不包括探頭12。
[0090]探頭12具有超聲波振子，通過超聲波振子對被檢體發(fā)送超聲波，并且接收該超聲波的反射超聲波即回波信號，并將該回波信號變換為電信號。
[0091]探頭位置信息獲取單元2獲取并輸出探頭12的位置信息。
[0092]探頭驅(qū)動單元3供給用于探頭12發(fā)送超聲波的驅(qū)動用信號，作為超聲波的發(fā)送處理。而且，進(jìn)行將來自探頭12的電信號放大、檢波等的斷層圖像的構(gòu)筑上需要的一般性的接收處理，生成接收信號，作為超聲波的接收處理。
[0093]圖像生成控制單元5基于探頭驅(qū)動單元3的接收信號，進(jìn)行接收信號的坐標(biāo)變換等，生成斷層圖像信息。此外，使接收信號和探頭位置信息獲取單元2獲取的位置信息相關(guān)聯(lián)。再有，這里所謂的斷層圖像信息，除了構(gòu)筑的斷層圖像本身以外，還指基于接收信號用于構(gòu)筑斷層圖像的信息(例如，亮度信息)。
[0094]特征提取和運(yùn)算單元7基于探頭位置信息獲取單元2的輸出即位置信息、以及探頭驅(qū)動單元3的接收信號，進(jìn)行用于構(gòu)筑測定對象的三維圖像的數(shù)據(jù)處理。
[0095]特征數(shù)據(jù)比較單元8存儲保存先前測定時的測定對象的測定數(shù)據(jù)和斷層圖像、三維圖像，與當(dāng)前測定中獲取的來自特征提取和運(yùn)算單元7的輸出進(jìn)行比較。
[0096]圖像顯示處理單元6進(jìn)行用于顯示由圖像生成控制單元5構(gòu)筑的斷層圖像的處理，并且將特征提取和運(yùn)算單元7處理的數(shù)據(jù)、圖像生成控制單元5的斷層圖像、以及探頭位置信息獲取單元2的輸出即位置信息進(jìn)行合成從而控制用于顯示測定對象的三維圖像的顯示數(shù)據(jù)。
[0097]顯示單元4顯示來自圖像顯示處理單元6的輸出。
[0098]接著，圖2中表示本發(fā)明的超聲波診斷裝置的一例外觀圖。
[0099]如圖2(a)所示，超聲波診斷裝置I的機(jī)箱63例如裝載在下方設(shè)有四個輪箍62的腳輪板61上。由此，超聲波診斷裝置I可自由移動。
[0100]在超聲波診斷裝置I的機(jī)箱63背面?zhèn)?，設(shè)置多關(guān)節(jié)臂65，在該臂的前端配置探頭12。探頭12與機(jī)箱63內(nèi)的探頭驅(qū)動單元3電連接。
[0101]如圖2(b)所示，多關(guān)節(jié)臂65包括:轉(zhuǎn)動的兩個關(guān)節(jié)70、71 ;以及在轉(zhuǎn)動的兩個關(guān)節(jié)70、71之間設(shè)置的彎曲的多個關(guān)節(jié)6 6~69 (在圖2 (b)中表示包括了四個關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu))。而且，在這些全部關(guān)節(jié)66~71中，設(shè)有檢測各個關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度的角度傳感器(未圖示)。而且，在轉(zhuǎn)動的兩個關(guān)節(jié)70、71中設(shè)有檢測各個關(guān)節(jié)中的三維方向的加速度的加速度傳感器(未圖不)。
[0102]包含這些多關(guān)節(jié)臂65的各個關(guān)節(jié)67~71中設(shè)置的角度傳感器、加速度傳感器的結(jié)構(gòu)是探頭位置信息獲取單元2，通過這些結(jié)構(gòu)，獲取并輸出探頭12的位置信息。
[0103]即，探頭12通過具有多個關(guān)節(jié)66~71的多關(guān)節(jié)臂65，不用說上下、左右，而且可以在整個圓周上自由地移動。而且，探頭12的位置信息可以由該多關(guān)節(jié)臂65的關(guān)節(jié)上設(shè)置的角度傳感器獲得。此外，多關(guān)節(jié)臂65擺動或傾斜的抖動可以由加速度傳感器檢測，由此校正由角度傳感器得到的位置信息。
[0104]再有，在本實施方式中，作為探頭位置信息獲取單元2，包括角度傳感器和加速度傳感器，例示了支承探頭12的多關(guān)節(jié)臂65，但該實施方式是用于獲取探頭12的位置信息的一例，本發(fā)明不限于此。即，只要是能夠獲取探頭12的位置信息的結(jié)構(gòu)，就不特別地限定，例如，也可以使用磁傳感器、陀螺傳感器(gyro sensor)、光學(xué)傳感器和它們的組合等。此外，多關(guān)節(jié)臂65的結(jié)構(gòu)也不過是用于獲取探頭12的位置信息的本發(fā)明的一實施方式，關(guān)節(jié)和傳感器的數(shù)等也可以是圖2(b)所示的結(jié)構(gòu)所使用的數(shù)以外。
[0105]接著，使用圖3，進(jìn)行本實施方式的超聲波診斷裝置的詳細(xì)說明。圖3是圖1所示的超聲波診斷裝置I的詳細(xì)方框圖。以下詳細(xì)說明的探頭位置信息獲取單元2、探頭驅(qū)動單元8、圖像生成控制單元5、特征提取和運(yùn)算單元7、特征數(shù)據(jù)比較單元8、圖像顯示處理單元6可以由硬件構(gòu)成，也可以由CPU等的信息處理電路和在存儲器等存儲單元中存儲的軟件構(gòu)成。這種情況下，信息處理電路從存儲器中讀出在以下說明的規(guī)定圖像獲取方法的過程的軟件，通過執(zhí)行圖像獲取方法的過程，控制超聲波診斷裝置的各結(jié)構(gòu)要素。通過這些信息處理電路和存儲器中存儲的軟件實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)要素的一部分，也可以由專用的集成電路構(gòu)成。此外，這些結(jié)構(gòu)要素的一部分也可以由通用的信息處理裝置、例如微計算機(jī)等實現(xiàn)。即，作為包含超聲波診斷裝置和微計算機(jī)的系統(tǒng)，也可以實現(xiàn)本實施方式。
[0106]探頭驅(qū)動單元3，如圖3所示包括發(fā)送單元22和接收單元23。發(fā)送單元22進(jìn)行上述的發(fā)送處理，接收單元23進(jìn)行上述接收處理。
[0107]探頭位置信息獲取單元2包括:位置傳感器13 ;位置信息獲取單元24 ;加速度傳感器14 ;擺動和傾斜信息獲取單元29 ;抖動成分降低運(yùn)算單元27 ;以及探頭位置運(yùn)算單元30。
[0108]位置傳感器13是設(shè)置在上述多關(guān)節(jié)臂65上的多個角度傳感器。
[0109]位置信息獲取單元24基于來自位置傳感器13的輸出，獲取探頭12的位置信息。
[0110]加速度傳感器14是設(shè)置在上述轉(zhuǎn)動的兩個關(guān)節(jié)70、71上的加速度傳感器，檢測探頭12的移動時的加速度。
[0111]擺動和傾斜信息獲取單元29基于來自加速度傳感器14的輸出，獲取探頭12的擺動和傾斜信息。
[0112]抖動成分降低運(yùn)算單元27根據(jù)由位置信息獲取單元24獲取的探頭12的位置信息、以及由擺動和傾斜信息獲取單元29獲取的探頭12的擺動和傾斜信息，運(yùn)算探頭12的抖動成分。
[0113]探頭位置運(yùn)算單元30根據(jù)抖動成分降低運(yùn)算單元27的運(yùn)算結(jié)果，運(yùn)算探頭12的正確的位置信息。
[0114]即，探頭位置信息獲取單元2包括這樣的結(jié)構(gòu):根據(jù)基于加速度傳感器14的輸出，通過擺動和傾斜信息獲取單元29求得的探頭12的擺動和傾斜信息及位置信息獲取單元24得到的位置信息，由抖動成分降低運(yùn)算單元27運(yùn)算成為獲取正確的探頭12的位置信息方面的噪聲的抖動成分，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，由探頭位置運(yùn)算單元30運(yùn)算探頭12的正確的位置。由探頭位置運(yùn)算單元30運(yùn)算出的探頭12的位置信息被輸出到后述的斷層3D累計合成單元26、特征3D體素單元31、以及3D圖像再構(gòu)成單元32。
[0115]圖像控制單元5包括:斷層圖像生成單元25 ；斷層3D累計合成單元26 ;以及斷層3D體素單元28。
[0116]斷層圖像生成單元25基于由接收單元23進(jìn)行了接收處理的接收信號，生成所謂的一般的斷層圖像信息。
[0117]斷層3D累計合成單元26對于被檢體將通過在多個位置進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收獲取的接收信號和探頭位置運(yùn)算單元30的輸出信息相關(guān)聯(lián)。例如，通過將探頭12緊貼在被檢體表面，在一方向上移動，同時進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，從而獲取多個位置中的接收信號。這種情況下，將獲取的多個位置的接收信號和從探頭位置運(yùn)算單元30輸出的探頭的多個位置信息順序相關(guān)聯(lián)。
[0118]再有，本實施方式的斷層3D累計合成單元26將接收信號和探頭12的位置信息相關(guān)聯(lián)，但斷層3D累計合成單元26也可以將斷層圖像信息和探頭的位置信息相關(guān)聯(lián)。該情況下，斷層3D累計合成單元26接受不是接收單元23而是斷層圖像生成單元25的輸出(圖3中未圖示)。
[0119]斷層3D體素單元28輸入來自斷層3D累計合成單元26的多個接收信號，而且將輸入的多個接收信號根據(jù)需要而輸出到斷層3D累計合成單元26。
[0120]特征提取和運(yùn)算單元7包括:特征提取單元18 ;特征3D體素單元31 ;特征評價和修補(bǔ)單元34 ;特征3D信息完成單元35 ;內(nèi)臟和血管3D提取單元36 ;以及目標(biāo)位置運(yùn)算單元37。
[0121]特征提取單元18基于從接收單元23得到的接收信號，提取作為規(guī)定的測定對象的特征的數(shù)據(jù)。作為規(guī)定的測定對象的特征的數(shù)據(jù)，是指通過分析接收信號獲得的有關(guān)內(nèi)臟和血管的邊界信息和構(gòu)造變化的某個部位的信息。
[0122]特征3D體素單元31累積由特征提取單元18提取的作為多個規(guī)定的測定對象的特征的數(shù)據(jù)、由斷層3D累計合成單元26累積的接收信號、以及從探頭位置運(yùn)算單元30供給的探頭12的位置信息。此外，在累積這些信息時，將這些三個信息相關(guān)聯(lián)，以使它們分別對應(yīng)在多個位置獲取的被檢體的接收信號。
[0123]特征評價和修補(bǔ)單元34基于特征提取單元18提取的數(shù)據(jù)和特征3D體素單元31中累積的數(shù)據(jù)，評價規(guī)定的測定對象的提取狀況。具體地說，從特征3D體素單元31中累積的數(shù)據(jù)中，除去作為人體構(gòu)造不自然的噪聲成分，或基于特征3D體素單元31中累積的作為多個規(guī)定的測定對象的特征的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)修補(bǔ)為連續(xù)的信息。
[0124]特征3D信息完成單元35基于特征評價和修補(bǔ)單元34的輸出，完成用于構(gòu)筑規(guī)定的測定對象的三維圖像的信息。
[0125]內(nèi)臟和血管3D提取單元36在特征3D信息完成單元35完成的用于構(gòu)筑規(guī)定的測定對象的三維圖像的信息中，提取用于構(gòu)筑期望的血管和內(nèi)臟等根據(jù)另外指示選擇的規(guī)定的部位的三維圖像的信息。
[0126]目標(biāo)位置運(yùn)算單元37基于內(nèi)臟和血管3D提取單元36中用于構(gòu)筑另外指示的規(guī)定的部位的三維圖像的信息和從探頭位置運(yùn)算單元306得到的探頭12的位置信息，將相對規(guī)定的部位的探頭12的位置順序反映在規(guī)定的部位的三維圖像上。而且，將進(jìn)行了測定對象中的測定后的規(guī)定的部位的位置通過后述的3D圖像再構(gòu)成單元32存儲在3D信息記錄保存單元38中。此外，如以下詳細(xì)地說明，在進(jìn)行了先前測定的規(guī)定的部位的位置(以后，設(shè)為目標(biāo)位置)和進(jìn)行當(dāng)前測定的探頭12的位置一致的情況下，對3D圖像再構(gòu)成單元32輸出表示一致的信息，并進(jìn)行用于反映在三維圖像上的指示。
[0127]特征數(shù)據(jù)比較單元8包括:3D信息記錄保存單元38 ;3D數(shù)據(jù)再讀入單元39 ;特征3D數(shù)據(jù)比較單元40 ；以及3D位置一致運(yùn)算單元41。
[0128]3D信息記錄保存單元38存儲從3D圖像再構(gòu)成單元32得到的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和目標(biāo)位置。
、[0129]3D數(shù)據(jù)再讀入單元39讀出由3D信息記錄保存單元38保存的數(shù)據(jù)。[0130]特征3D數(shù)據(jù)比較單元40將3D數(shù)據(jù)再讀入單元39讀入的用于構(gòu)筑先前的三維圖像的信息和當(dāng)前測定中由內(nèi)臟和血管3D提取單元36提取的測定對象的三維圖像進(jìn)行比較，計算它們的位置錯位成分。例如，將先前的三維圖像中包含的測定對象的構(gòu)造信息和當(dāng)前診斷中的測定對象的構(gòu)造信息進(jìn)行比較，運(yùn)算雙方的位置錯位成分。
[0131 ] 3D位置一致運(yùn)算單元41基于從特征3D數(shù)據(jù)比較單元40得到的位置錯位成分，運(yùn)算先前獲取的三維圖像和當(dāng)前獲取的三維圖像是否一致。而且，在一致的情況下，為了將目標(biāo)位置反映在當(dāng)前獲取的三維圖像上，將該信息輸出到后述的3D圖像再構(gòu)成單元32。
[0132]顯示控制單元6包括3D圖像再構(gòu)成單元32和顯示控制單元33。
[0133]3D圖像再構(gòu)成單元32將來自圖像生成控制單元5的斷層圖像、由特征提取和運(yùn)算單元7得到的三維圖像、以及探頭位置信息獲取單元2的輸出即位置信息進(jìn)行合成，以在顯示單元4上顯示地再構(gòu)成。此外，基于由3D位置一致運(yùn)算單元41得到的信息，使先前測定的目標(biāo)位置顯示在當(dāng)前獲取的三維圖像上。而且，從目標(biāo)位置運(yùn)算單元37，接受了表示進(jìn)行當(dāng)前測定的探頭2的位置與目標(biāo)位置一致的信息時將用于表示該信息的顯示信息輸出到顯示控制單元33。再有，也可以還加上與特征數(shù)據(jù)比較單元8的先前的三維圖像之間的比較結(jié)果進(jìn)行再構(gòu)成。
[0134]顯示控制單元33進(jìn)行控制，以將斷層圖像生成單元25生成的斷層圖像和3D圖像再構(gòu)成單元32的輸出顯示在顯示單元4上。
[0135]下面，使用圖4~圖10，說明圖1~圖3所示的本實施方式的超聲波診斷裝置I的動作和使用該裝置的操作者的動作。再有，這里，以頸動脈的MT測定為例進(jìn)行說明。在以下，說明隔開期間進(jìn)行兩次相同被檢體的IMT測定的情況下的過程。該情況下，如果將第2次測定設(shè)為當(dāng)前進(jìn)行，則第I次測定為先前的測定。此外，在隔開期間進(jìn)行η次(η為3以上的整數(shù))相同被檢體的頂T測定的情況下，以下的第2次MT測定也可以是第η次的MT測定。
[0136]首先，基于圖4的動作流程圖說明在第I次(初診時)測定頸動脈的IMT測定的情況下超聲波診斷裝置的動作和操作者的動作。
[0137]在步驟I(Sll)中，使探頭12緊貼被檢體的脖頸表面，基于得到的斷層圖像，進(jìn)行頸動脈的探索。
[0138]具體地說，在將探頭驅(qū)動單元3的發(fā)送單元22和接收單元23驅(qū)動的狀態(tài)下，如圖5(a)所示，使探頭12的前端部緊貼脖頸16表面。此時，配置探頭12，以使從探頭12發(fā)送的超聲波波束緊貼在相對于頸動脈的血管的延長方向(以后，設(shè)為長軸方向)的垂直方向上，得到包含頸動脈的大致圓形狀的斷面(以后，設(shè)為短軸方向)的斷層圖像。即，操作者原樣保持上述探頭12的方向并移動探頭12，探索頸動脈，以在斷層圖像中包含頸動脈的短軸斷面。若在合適的位置配置探頭12，則在通過斷層圖像生成單元25、顯示控制單元30生成的斷層圖像中，例如，如圖5(b)所示的斷層圖像17那樣，在顯示單元4上顯示頸動脈的大致圓形狀的短軸斷面17。
[0139]在步驟2(S12)中，接收頸動脈的長軸方向的多個位置的接收信號。
[0140]在使探頭12緊貼在步驟I (Sll)中的合適的位置的脖頸表面上的狀態(tài)下，例如，如圖6(a)所示的箭頭方向，使探頭12在頸動脈的長軸方向上移動。然后，隨著該移動，在頸動脈的長軸方向的多個位置(圖6(a)中的位置(A)、(B)、(C))發(fā)送超聲波和接收該超聲波的反射超聲波即回波信號(以后，將該操作設(shè)為人工掃描)。由此，可以接收包含頸動脈的長軸方向的多個位置中的頸動脈的短軸斷面的回波信號。
[0141 ] 再有，在本實施方式中，在接收包含頸動脈的長軸方向的多個位置中的頸動脈的短軸斷面的回波信號時，表示了人工掃描的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不限于此，例如，作為探頭，也可以是采用所謂的3D探頭或4D探頭的結(jié)構(gòu)。這種情況下，不是人工掃描，而電子式地接收包含頸動脈的長軸方向的多個位置中的頸動脈的短軸斷面的回波信號。
[0142]下面說明的步驟3(S13)~步驟6(S16)與上述步驟2(S12)幾乎同時地進(jìn)行，使頸動脈的三維圖像顯示在顯示單元4上。再有，步驟3(S13)~步驟6(S16)在進(jìn)行人工掃描的同時順序進(jìn)行。
[0143]在步驟3(S13)中，將通過人工掃描在頸動脈的長軸方向的各位置得到的多個接收信號和獲取到該多個接收信號的探頭12的位置信息相關(guān)聯(lián)。
[0144]首先，通過人工掃描在各位置獲取的多個接收信號從接收單元23被順序輸出到斷層3D累計合成單元26。另一方面，由上述探頭位置信息獲取單元2獲取已獲取到這些接收信號的探頭12的位置信息。然后，由斷層3D累計合成單元26將各個接收信號和獲取該信號的位置信息相關(guān)聯(lián)，將該相關(guān)聯(lián)的信息存儲在斷層3D體素單元28中。
[0145]在步驟4(S14)中，從通過人工掃描在各位置獲取的多個接收信號中提取作為規(guī)定的測定對象的特征的數(shù)據(jù)。
[0146]首先，與步驟3(S13)同樣，通過人工掃描在頸動脈的長軸方向的各位置得到的多個接收信號從接收單元23被順序輸出到特征提取單元18。特征提取單元18基于這些接收信號，獲取包含頸動脈的血管和內(nèi)臟的邊界信息。作為獲取該邊界信息的方法，例如，可以采用在MT測定中通常使用的血管邊界檢測方法，即基于接收信號的振幅信息，提取規(guī)定的振幅以上的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)作為邊界信息的方法。在每次從接收單元23對特征提取單元18輸出接收信號時進(jìn)行這些邊界信息的獲取。
[0147]再有，該邊界信息是作為用于構(gòu)筑三維圖像的基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，通過加入在頸動脈的各位置獲取的邊界信息，在后述的步驟5 (S15)中進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理來構(gòu)筑三維圖像。
[0148]這里，基于特征3D體素單元31中累積的特征提取單元18的數(shù)據(jù)、斷層3D累計合成單元26的信息，在由特征評價和修補(bǔ)單元34修補(bǔ)為連續(xù)的信息后，在特征3D信息完成單元35中，完成用于構(gòu)筑包含頸動脈的規(guī)定的測定對象的三維圖像的信息。
[0149]在步驟6(S16)中，基于在步驟5(S15)中完成的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，選擇和顯示測定對象的頸動脈的圖像。步驟(S15)中獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息還包含頸動脈以外的血管和內(nèi)臟。因此，在步驟6(S16)中，從獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中僅提取頸動脈的信息。
[0150]頸動脈比一般的血管粗，此外，其構(gòu)造由頸總動脈、頸內(nèi)動脈、以及頸外動脈構(gòu)成。而且，頸總動脈向被檢體的頭部延長，并且具有分支為頸內(nèi)動脈和頸外動脈(稱為所謂的頸總動脈分支部)的Y字狀的特征性構(gòu)造。
[0151]因此，將該特征性的構(gòu)造和標(biāo)準(zhǔn)的頸動脈的粗度預(yù)先存儲在內(nèi)臟和血管3D提取單元36中，基于該特征性的構(gòu)造，從步驟5 (S15)中完成的三維圖像之中選擇頸動脈的三維圖像。選擇出的頸動脈的三維圖像的信息被輸出到3D圖像再構(gòu)成單元32。在3D圖像再構(gòu)成單元32中，從接受的信息構(gòu)成僅頸動脈的三維圖像，通過顯示控制單元33顯示在顯示單元4上。
[0152]再有，頸動脈的情況下，從其構(gòu)造和粗度(血管直徑)，在開始大致的人工掃描后，立即判別為頸動脈，可顯示僅頸動脈的三維圖像。但是，假如作為頸動脈候選的對象為兩個以上，在無法判斷顯示三維圖像的對象的情況下，將它們?nèi)匡@示在顯示單元4上，基于通過人工掃描慢慢得到的信息，逐個時間與頸動脈的構(gòu)造信息對照，可刪除判斷為不是頸動脈的對象。
[0153]通過經(jīng)過以上的步驟3 (S13)~步驟6 (S16)，在顯示單元4中，顯示通過人工掃描得到的斷層圖像，以及與其大致同步顯示圖6(b)所示的頸動脈的三維圖像。
[0154]在顯示圖6(b)的三維圖像時，本實施方式的超聲波診斷裝置的圖像顯示處理單元6，在三維圖像上重疊從探頭位置信息獲取單元2得到的探頭的位置信息，并顯示在顯示單元4上，以便即使是不熟練的操作者也容易掌握三維圖像的獲取狀況。更具體地說，將探頭12的示意圖19和在該示意圖19的前端的掃描面位置表示斷層圖像的主要獲取區(qū)域的一部分四邊形區(qū)域20進(jìn)行合成，將該合成圖像重疊顯示在三維圖像上(以后，設(shè)為合成圖像)。如以下說明的，該合成圖像成為進(jìn)行人工掃描時的向?qū)А?
[0155]接著，如圖6(a)所示，在使該探頭12沿脖頸16從上方向下方移動時(圖6 (a)中所示的箭頭方向)，隨著該移動，在圖6(a)的(A)、(B)、(C)的位置，分別獲取斷層圖像(未圖示)。
[0156]通過經(jīng)過上述的步驟3 (S13)~步驟6 (S16)，在超聲波診斷裝置I的顯示監(jiān)視器4上，在合成圖像的一部分四邊形區(qū)域20中，以(A)、(B)、(C)的順序合成頸動脈21的三維圖像(50、51、52)，并被累計顯示，以使其與人工掃描大致同步。
[0157]若通過以上的步驟完成頸動脈的三維圖像的構(gòu)筑和顯示，則進(jìn)至步驟7(S17)的IMT測定。IMT的測定可以將一般的公知的IMT測定技術(shù)用于本實施方式的超聲波診斷裝置。因此，在圖1和圖3中，未表示用于MT測定的結(jié)構(gòu)。但是，與以往的MT的測定不同，在本實施方式的超聲波診斷裝置中獲取進(jìn)行了 MT測定的位置信息。
[0158]首先，在進(jìn)行步驟7(S17)的說明前，簡單地說明采用超聲波診斷裝置的MT測定。
[0159]就IMT來說，一般基于將頸動脈在長軸方向截斷的斷面(以后，設(shè)為長軸斷面)的接收信號或斷層圖像，檢測頸動脈的血管內(nèi)腔和內(nèi)膜之間的邊界(以后，設(shè)為內(nèi)腔內(nèi)膜邊界)、以及中膜和外膜之間的邊界(以后，設(shè)為中膜外膜邊界)，并測定該內(nèi)腔內(nèi)膜邊界和中膜外膜邊界之間的距離。然后，將血管壁的規(guī)定的測定范圍作為關(guān)心區(qū)域設(shè)定，將該關(guān)心區(qū)域內(nèi)地最大厚度(max IMT)和平均厚度(mean IMT)作為IMT值計算。此時，作為設(shè)定關(guān)心區(qū)域的范圍，期望在頸總動脈的遠(yuǎn)位側(cè)(頭側(cè))的端Icm處測定(參照‘Journal of theAmerican Society of Echocardiography february2008(93 ~111 頁)’)。
[0160]要進(jìn)行該MT測定，首先通過上述人工掃描，顯示短軸圖像而確定頸動脈的位置。然后，基于頸動脈的分支部分的構(gòu)造，若操作者判斷為在應(yīng)設(shè)定大致關(guān)心區(qū)域的范圍中配置了探頭12，則在該位置將圖5(a)的探頭12的方向如圖7所示改變?yōu)榇怪?與頸動脈的長軸方向平行)而顯示長軸圖像。然后，在將探頭12垂直配置的狀態(tài)下，獲取頸動脈的長軸斷面的接收信號或斷層圖像，進(jìn)行IMT測定。
[0161]在步驟7(S17)中，由目標(biāo)位置運(yùn)算單元27獲取這些進(jìn)行了 IMT測定的位置，與在步驟3(S13)~6(S16)中得到的三維圖像一起存儲在3D信息記錄保存單元28中。即，在將由探頭位置信息獲取單元2得到的垂直配置探頭12時的位置信息，和例如如圖7所示的對頸動脈的一部分四邊形區(qū)域20那樣進(jìn)行了 MT測定的頸動脈的位置信息，與頸動脈的三維圖像一起存儲。
[0162]此時，只要是一起存儲MT測定結(jié)果的結(jié)構(gòu)，就在第2次以后(再診時)進(jìn)行MT測定時，由于可以容易地掌握先前(例如第I次)的測定結(jié)果，所以成為便利性更好的結(jié)構(gòu)。
[0163]接著，基于圖8的動作流程圖說明在第2次(第3次以后也同樣)測定頸動脈的情況下的超聲波診斷裝置的動作和操作者的動作。
[0164]圖8中的步驟1(S21)~步驟5(S25)對應(yīng)于圖4的步驟I (Sll)~步驟5(S15)，由于是同樣的動作而省略說明，從步驟6(S26)起進(jìn)行說明。
[0165]在步驟6(S26)中，基于在步驟5(S25)中完成的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，選擇和顯示作為測定對象的頸動脈的三維圖像。對此，與圖4的步驟5 (S15)是同樣的。因此，省略第2次測定中的頸動脈的三維圖像的選擇和顯示動作的說明。
[0166]不同的方面是，除了選擇和顯示的三維圖像以外，將在第I次中進(jìn)行了 MT測定的測量位置，反映在第2次診斷中選擇和顯示的三維圖像中。
[0167]具體地說，首先，在第I次診斷中，由3D再讀入單元39讀入由3D信息記錄保存單元38記錄的用于構(gòu)筑頸動脈的三維圖像的信息和進(jìn)行了 MT測定的頸動脈的位置信息，輸出到特征3D數(shù)據(jù)比較單元40 (參照圖9 (a)和圖9 (b))。
[0168]在第2次診斷中，將內(nèi)臟和血管3D提取單元36提取的用于構(gòu)筑頸動脈的三維圖像的信息(參照圖9(c))和輸出到特征3D數(shù)據(jù)比較單元40的進(jìn)行了第I次MT測定的用于構(gòu)筑三維圖像的信息(參照圖9( a))，基于頸動脈的分支部分即Y字狀的構(gòu)造等的、上述頸動脈的特征性的構(gòu)造進(jìn)行比較。然后，基于該比較，由3D位置一致運(yùn)算單元41運(yùn)算用于構(gòu)筑第I次的三維圖像的信息和用于構(gòu)筑第2次的三維圖像的信息是否一致。
[0169]在3D位置一致運(yùn)算單元41基于運(yùn)算結(jié)果判斷為用于構(gòu)筑第I次的三維圖像和第2次三維圖像的信息一致的情況下，3D位置一致運(yùn)算單元41對于目標(biāo)位置運(yùn)算單元37指示向3D圖像再構(gòu)成單元32輸出測定了第I次頸動脈的MT的位置(參照圖9(b))，以便將測定了第I次頸動脈的MT的位置(參照圖9(b)的一部分四邊形區(qū)域53)反映在第2次測定中獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中。例如，將進(jìn)行了第I次頸動脈的MT測定的位置，在第2次測定中得到的頸動脈的三維圖像(圖9(c))上，通過在一部分四邊形區(qū)域53中顯示而反映該位置(參照圖9(d))。運(yùn)算先前獲取的三維圖像和當(dāng)前獲取的三維圖像是否一致。而且，在一致的情況下，為了將目標(biāo)位置反映在當(dāng)前獲取的三維圖像中，將該信息輸出到后述的3D圖像再構(gòu)成單元32。
[0170]接著進(jìn)行步驟7 (S27)的MT測定。
[0171]關(guān)于進(jìn)行MT測定的步驟，與上述是同樣的，省略說明。步驟7(S27)中的重要之處是，使探頭12移動到目標(biāo)位置的動作。
[0172]若顯示在第2次測定中獲取的三維圖像和反映在該三維圖像中的目標(biāo)位置即一部分四邊形區(qū)域53，則操作者觀察在顯示單元4上顯示的一部分四邊形區(qū)域53的同時，將探頭12移動至目標(biāo)位置附近。此時，在顯示單元4中，基于探頭位置信息獲取單元2的信息，順序更新并顯示對顯示的三維圖像的探頭12的示意圖19和表示斷層圖像的主要獲取區(qū)域的一部分四邊形區(qū)域20 (合成圖像)。
[0173]若將探頭12移動至目標(biāo)位置附近，則如圖10(a)和圖10(b)所示，操作者不斷改變方向以使探頭12的方向變?yōu)榇怪?與頸動脈的長軸平行)。此時，在顯示單元4中，基于探頭位置信息獲取單元2的信息，順序更新并顯示探頭12的示意圖19和一部分四邊形區(qū)域20合成圖像的方向。
[0174]然后，如圖10(c)所示，在第2次測定中的一部分四邊形區(qū)域20與表示第I次測定的位置的一部分四邊形區(qū)域53 —致時，目標(biāo)位置運(yùn)算單元37對3D圖像再構(gòu)成單元32進(jìn)行指示以表示一致的情況。伴隨該指示，3D圖像再構(gòu)成單元32在顯示單元4中，例如顯示圖10(c)所示的一致顯示，使操作者知道。然后，如上述那樣，進(jìn)行MT測定。
[0175]如以上，本實施方式的超聲波診斷裝置可以用超聲波圖像生成三維圖像，并且構(gòu)筑僅提取了期望的血管和內(nèi)臟的三維圖像。此外，該三維圖像和獲取的斷層圖像具有相同的位置信息。因此，可以將先前測定的位置反映并顯示在當(dāng)前測定中的三維圖像上，可實現(xiàn)操作性非常好的超聲波診斷裝置。
[0176]工業(yè)實用性
[0177]根據(jù)本申請公開的超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法，能夠以簡單的操作，將探頭位置匹配在規(guī)定的位置，所以可以獲得良好的操作性。即，可以僅提取血管和內(nèi)臟等期望的測定對象形成三維圖像，而且，該三維圖像和斷層圖像具有相同的位置信息。
[0178]因此，例如，如果在測定對象的三維圖像中確定位置，則該部分的斷層圖像也可以簡單地確認(rèn)。因此，本申請所公開的超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法，除了適用于IMT測定，也適用于適合 各種診斷的醫(yī)療用超聲波診斷裝置。
【權(quán)利要求】
1.超聲波診斷裝置，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，在被檢體的測定對象中的規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該超聲波診斷裝置包括: 探頭驅(qū)動單元，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號； 探頭位置信息獲取單元，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息； 圖像生成控制單元，將所述各位置的接收信號和所述位置信息相關(guān)聯(lián)； 特征提取運(yùn)算單元，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的接收信號，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息； 特征數(shù)據(jù)比較單元，存儲先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息，將所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息； 圖像顯示處理單元，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理；以及 顯示單元，顯示所述圖像顯示處理單元的輸出。
2.超聲波診斷裝置，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該超聲波診斷裝置包括: 探頭驅(qū)動單元，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號； 探頭位置信息獲取單元，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息； 圖像生成控制單元，基于所述各位置的接收信號生成斷層圖像信息，并將所述斷層圖像信息和所述位置信息相關(guān)聯(lián)； 特征提取運(yùn)算單元，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的斷層圖像信息，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息； 特征數(shù)據(jù)比較單元，存儲先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息，將所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息； 圖像顯示處理單元，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理；以及 顯示單元，顯示所述圖像顯示處理單元的輸出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超聲波診斷裝置， 所述圖像顯示處理單元在基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像中，重疊由所述探頭位置信息獲取單元獲取的當(dāng)前的位置信息并用所述顯示單元顯示。
4.如權(quán)利要求1至3任何一項所述的超聲波診斷裝置，還包括: 存儲單元，存儲所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息、以及所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息。
5.如權(quán)利要求1至4任何一項所述的超聲波診斷裝置， 在所述特征數(shù)據(jù)比較單元中，對所述測定對象的當(dāng)前探頭的位置和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置一致的情況下，所述特征提取運(yùn)算單元指示所述圖像顯示處理單元在所述顯示單元中進(jìn)行表示一致的顯示。
6.如權(quán)利要求1至5任何一項所述的超聲波診斷裝置， 所述特征提取運(yùn)算單元基于所述測定對象的構(gòu)造信息，從用于構(gòu)筑所述三維圖像的信息之中，提取用于構(gòu)筑所述測定對象的三維圖像的信息。
7.如權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置， 所述圖像顯示處理單元用所述顯示單元顯示由所述特征提取運(yùn)算單元提取的用于構(gòu)筑所述測定對象的三維圖像的信息。
8.如權(quán)利要求1至7任何一項所述的超聲波診斷裝置， 所述特征數(shù)據(jù)比較單元將所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息 ，基于所述測定對象的構(gòu)造信息進(jìn)行比較。
9.如權(quán)利要求1至8任何一項所述的超聲波診斷裝置， 所述測定對象是頸動脈，所述特性測量是血管的特性測量。
10.如權(quán)利要求9所述的超聲波診斷裝置， 所述血管的特性測量是MT測量。
11.如權(quán)利要求9或10所述的超聲波診斷裝置， 所述特征數(shù)據(jù)比較單元基于從頸動脈的頸總動脈分支為頸內(nèi)動脈和頸外動脈的頸總動脈分支部的構(gòu)造，比較所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息。
12.如權(quán)利要求9至11的任何一項所述的超聲波診斷裝置， 所述特征數(shù)據(jù)比較單元基于頸動脈的血管直徑，比較所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息。
13.使用超聲波的圖像獲取方法，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該方法包括: 步驟A，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號； 步驟B，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息； 步驟C，將包含所述測定對象的各位置的接收信號和所述位置信息相關(guān)聯(lián)； 步驟D，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的接收信號，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息； 步驟E，基于先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，與當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；以及 步驟F，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理。
14.使用超聲波的圖像獲取方法，是超聲波診斷裝置的控制方法，該超聲波診斷裝置進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該方法包括: 步驟A’，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號； 步驟B’，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息； 步驟C’，基于包含所述測定對象的各位置的接收信號生成斷層圖像信息，并將所述斷層圖像信息和所述位置信息相關(guān)聯(lián)； 步驟D’，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的斷層圖像信息，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息； 步驟E’，基于先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，與當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；以及 步驟F’，進(jìn)行用于顯示基 于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理。
【文檔編號】A61B8/00GK103476343SQ201280015649
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月30日
【發(fā)明者】渡邊良信, 佐竹克己, 長谷川欣也 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
【專利摘要】超聲波診斷裝置包括：探頭位置信息獲取單元，獲取已獲取了各位置的接收信號的探頭的位置信息；特征提取運(yùn)算單元，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的接收信號，生成用于構(gòu)筑包含測定對象的三維圖像的信息；特征數(shù)據(jù)比較單元，存儲先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息，將所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；以及圖像顯示處理單元，進(jìn)行用于基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的顯示三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理。
【專利說明】超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波診斷裝置，例如在用于獲取顯示人體內(nèi)的血管和內(nèi)臟的狀態(tài)等的醫(yī)療利用信息的情況下使用。這種超聲波診斷裝置主要包括探頭、發(fā)送單元、接收單元、斷層圖像生成單元和顯示單元，在顯示單元上顯示由斷層圖像生成單元生成的斷層圖像。
[0003]但是，在使用超聲波診斷裝置僅顯示人體內(nèi)的血管和內(nèi)臟等的斷層圖像的狀態(tài)下，有作為醫(yī)療利用信息不足的情況。具體地說，有作為使用超聲波診斷裝置的定期檢查，必須每次在同一位置獲取斷層圖像的情況，即使不是定期檢查，也有必須在血管或內(nèi)臟的規(guī)定的位置獲取斷層圖像的情況等。
[0004]例如，在動脈硬化的診斷中，用超聲波診斷裝置獲取頸動脈的斷層圖像，基于該斷層圖像進(jìn)行頸動脈的內(nèi)膜中層厚度(Initima-Media Thickness ;以下,簡略為IMT)的測定。通過該MT測定，為了掌握動脈硬化的進(jìn)展?fàn)顩r和治療狀況，期望每次基于在頸動脈的同一位置獲取的斷層圖像進(jìn)行診斷。
[0005]因此，提出了不是在MT測定上特殊化的方案，而通過將由超聲波診斷裝置獲取的斷層圖像和由X射線CT裝置獲取的三維圖像組合，提供要提高作為醫(yī)療利用信息的價值的方案(例如，參照專利 文獻(xiàn)I)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2006 / 59668號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]在上述專利文獻(xiàn)I的例子中，必須將超聲波診斷裝置獲取的斷層圖像和X射線CT裝置獲取的三維圖像組合。在該組合中，必須使由X射線CT裝置獲取的、讀出預(yù)先存儲保存的保存圖像并構(gòu)筑的三維圖像數(shù)據(jù)和在被檢體的某個位置通過超聲波的發(fā)送接收獲取的斷層圖像一致。但是，如果各斷層圖像的獲取時的探頭的位置、傾斜角、移動方向等不同，則有該一致作業(yè)非常困難的課題。
[0011]更詳細(xì)地說明，由超聲波診斷裝置獲取的斷層圖像的位置信息和由X射線CT裝置獲取的三維圖像的位置信息是分別用不同的設(shè)備提供的信息，為了使它們一致，需要通過分別指定每個圖像的基準(zhǔn)點，將那些基準(zhǔn)點的位置匹配，從而使兩者的位置信息匹配。但是，若基準(zhǔn)點的設(shè)定和圖像的截取位置不同，或截取的圖像的大小不同，則使該圖像一致的作業(yè)變麻煩。
[0012]特別地，在用超聲波診斷裝置獲取的斷層圖像以傾斜狀態(tài)獲取的情況下，使該傾斜時的斷層圖像與X射線CT裝置獲取的三維圖像數(shù)據(jù)一致非常困難，便利性非常差。[0013]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠以簡單的操作，將探頭的位置匹配在規(guī)定的位置，提高便利性以能夠容易地使圖像一致的超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法。
[0014]解決問題的方案
[0015]本發(fā)明的一方案的超聲波診斷裝置，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，在被檢體的測定對象中的規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該超聲波診斷裝置包括:探頭驅(qū)動單元，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號；探頭位置信息獲取單元，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息；圖像生成控制單元，將所述各位置的接收信號和所述位置信息相關(guān)聯(lián)；特征提取運(yùn)算單元，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的接收信號，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息；特征數(shù)據(jù)比較單元，存儲先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息，將先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；圖像顯示處理單元，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理；以及顯示單元，顯示所述圖像顯示處理單元的輸出。
[0016]本發(fā)明的一方案的另一超聲波診斷裝置，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該超聲波診斷裝置包括:探頭驅(qū)動單元，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號；探頭位置信息獲取單元，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息；圖像生成控制單元，基于所述各位置的接收信號生成斷層圖像信息，并將所述斷層圖像信息和所述位置信息相關(guān)聯(lián)；特征提取運(yùn)算單元，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的斷層圖像信息，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息；特征數(shù)據(jù)比較單元，存儲先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息，將先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；圖像顯示處理單元，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理；以及顯示單元，顯示所述圖像顯示處理單元的輸出。
[0017]所述圖像顯示處理單元在基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像中，重疊由所述探頭位置信息獲取單元獲取的當(dāng)前的位置信息并用所述顯示單元顯
/Jn ο
[0018]還包括存儲所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息、以及所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息的存儲單元。
[0019]在所述特征數(shù)據(jù)比較單元中，對所述測定對象的當(dāng)前探頭的位置和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置一致了的情況下，所述特征提取運(yùn)算單元指示所述圖像顯示處理單元在所述顯示單元中進(jìn)行表示一致的顯示。
[0020]所述特征提取運(yùn)算單元基于所述測定對象的構(gòu)造信息，從用于構(gòu)筑所述三維圖像的信息之中，提取用于構(gòu)筑所述測定對象的三維圖像的信息。
[0021]所述圖像顯示處理單元用所述顯示單元顯示由所述特征提取運(yùn)算單元提取的用于構(gòu)筑所述測定對象的三維圖像的信息。
[0022]所述特征數(shù)據(jù)比較單元將所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，基于所述測定對象的構(gòu)造信息進(jìn)行比較。
[0023]所述測定對象是頸動脈，所述特性測量是血管的特性測量。
[0024]所述血管的特性測量是MT測量。
[0025]所述特征數(shù)據(jù)比較單元基于從頸動脈的頸總動脈分支為頸內(nèi)動脈和頸外動脈的頸總動脈分支部的構(gòu)造，比較所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息。
[0026]所述特征數(shù)據(jù)比較單元基于頸動脈的血管直徑，比較所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息。
[0027]本發(fā)明的一方案的使用超聲波的圖像獲取方法，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該方法包括:步驟A，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號；步驟B，獲取 已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息；步驟C，將包含所述測定對象的各位置的接收信號和所述位置信息相關(guān)聯(lián)；步驟D，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的接收信號，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息；步驟E，基于先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，與當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；以及步驟F，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理。
[0028]本發(fā)明的一方案的另一圖像獲取方法，是超聲波診斷裝置的控制方法，該超聲波診斷裝置進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該方法包括:步驟A’，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號；步驟B’，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息；步驟C’，基于包含所述測定對象的各位置的接收信號生成斷層圖像信息，并將所述斷層圖像信息和所述位置信息相關(guān)聯(lián)；步驟D’，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的斷層圖像信息，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息；步驟E’，基于先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，與當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；以及步驟F’，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理。
[0029]發(fā)明的效果
[0030]根據(jù)本申請公開的超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法，能夠以簡單的操作，將探頭位置匹配在規(guī)定的位置，可實現(xiàn)操作性好的超聲波診斷裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1是表示本發(fā)明的超聲波診斷裝置的一實施方式的概略方框圖。
[0032]圖2 (a)是圖1所示的超聲波診斷裝置的外觀立體圖，(b)是表示位置信息獲取單元的主要部分的立體圖。
[0033]圖3是圖1所示的超聲波診斷裝置的詳細(xì)的方框圖。
[0034]圖4是表示使用圖1所示的超聲波診斷裝置進(jìn)行第I次MT測定的過程的流程圖。
[0035]圖5(a)是表示將探頭緊帖到被檢體的狀態(tài)的圖，(b)是表示包含頸動脈的斷層圖像的圖。
[0036]圖6(a)是表示脖頸表面的人工掃描的圖，(b)是表示在顯示單元上所顯示的頸動脈的一例三維圖像的圖。
[0037]圖7是表示進(jìn)行了頸動脈的MT測定的位置的三維圖像的圖。
[0038]圖8是表示使用圖1所示的超聲波診斷裝置進(jìn)行第2次以后的IMT測定的過程的流程圖。
[0039]圖9(a)至(d)是說明在MT測定中，當(dāng)前獲取的三維圖像和在先前獲取的三維圖像的一致的圖。
[0040]圖10(a)至(d)是說明在第2次以后的MT測定中，顯示單元上所顯示的三維圖像的圖。
[0041]標(biāo)號說明
[0042]I超聲波診斷裝置
[0043]2探頭位置信息獲取單元
[0044]3探頭驅(qū)動單元
[0045]4顯示單元
[0046]5圖像生成控制單元
[0047]6圖像顯示處理單元
[0048]7特征提取和運(yùn)算單元
[0049]8特征數(shù)據(jù)比較單元
[0050]12 探頭
[0051]13位置傳感器
[0052]14加速度傳感器
[0053]15被檢體
[0054]16 脖頸
[0055]17短軸斷面
[0056]18特征提取單元
[0057]19探頭的示意圖[0058]20,53 一部分四邊形區(qū)域
[0059]21頸動脈
[0060]22發(fā)送單元
[0061]23接收單元
[0062]24位置信息獲取單元
[0063]25斷層圖像生成單元
[0064]26斷層3D累計合成單元
[0065]27抖動成分降低運(yùn)算單元
[0066]28斷層3D體素單元
[0067]29擺動和傾斜信息獲取單元
[0068]30探頭位置運(yùn)算單元 [0069]31特征3D體素單元
[0070]32 3D圖像再構(gòu)成單元
[0071]33顯示控制單元
[0072]34特征評價和修補(bǔ)單元
[0073]35特征3D信息完成單元
[0074]36內(nèi)臟和血管3D提取單元
[0075]37目標(biāo)位置運(yùn)算單元
[0076]38 3D信息記錄保存單元
[0077]39 3D數(shù)據(jù)再讀入單元
[0078]40特征3D數(shù)據(jù)比較單元
[0079]41 3D位置一致運(yùn)算單元
[0080]50、51、52頸動脈的三維圖像
[0081]54 一致顯示
[0082]61腳輪板
[0083]62 輪箍
[0084]63 機(jī)箱
[0085]65多關(guān)節(jié)臂
[0086]66 ~71 關(guān)節(jié)
【具體實施方式】
[0087]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法的實施方式。
[0088]圖1是表示本發(fā)明的超聲波診斷裝置的一實施方式的概略方框圖。
[0089]超聲波診斷裝置I包括:探頭12 ;探頭位置信息獲取單元2 ;探頭驅(qū)動單元3 ;圖像生成控制單元5 ;特征提取和運(yùn)算單元7 ;特征數(shù)據(jù)比較單元8 ;圖像顯示處理單元6和顯示單元4。在本實施方式中超聲波診斷裝置I包括探頭12，但可連接探頭12即可，也可以不包括探頭12。
[0090]探頭12具有超聲波振子，通過超聲波振子對被檢體發(fā)送超聲波，并且接收該超聲波的反射超聲波即回波信號，并將該回波信號變換為電信號。
[0091]探頭位置信息獲取單元2獲取并輸出探頭12的位置信息。
[0092]探頭驅(qū)動單元3供給用于探頭12發(fā)送超聲波的驅(qū)動用信號，作為超聲波的發(fā)送處理。而且，進(jìn)行將來自探頭12的電信號放大、檢波等的斷層圖像的構(gòu)筑上需要的一般性的接收處理，生成接收信號，作為超聲波的接收處理。
[0093]圖像生成控制單元5基于探頭驅(qū)動單元3的接收信號，進(jìn)行接收信號的坐標(biāo)變換等，生成斷層圖像信息。此外，使接收信號和探頭位置信息獲取單元2獲取的位置信息相關(guān)聯(lián)。再有，這里所謂的斷層圖像信息，除了構(gòu)筑的斷層圖像本身以外，還指基于接收信號用于構(gòu)筑斷層圖像的信息(例如，亮度信息)。
[0094]特征提取和運(yùn)算單元7基于探頭位置信息獲取單元2的輸出即位置信息、以及探頭驅(qū)動單元3的接收信號，進(jìn)行用于構(gòu)筑測定對象的三維圖像的數(shù)據(jù)處理。
[0095]特征數(shù)據(jù)比較單元8存儲保存先前測定時的測定對象的測定數(shù)據(jù)和斷層圖像、三維圖像，與當(dāng)前測定中獲取的來自特征提取和運(yùn)算單元7的輸出進(jìn)行比較。
[0096]圖像顯示處理單元6進(jìn)行用于顯示由圖像生成控制單元5構(gòu)筑的斷層圖像的處理，并且將特征提取和運(yùn)算單元7處理的數(shù)據(jù)、圖像生成控制單元5的斷層圖像、以及探頭位置信息獲取單元2的輸出即位置信息進(jìn)行合成從而控制用于顯示測定對象的三維圖像的顯示數(shù)據(jù)。
[0097]顯示單元4顯示來自圖像顯示處理單元6的輸出。
[0098]接著，圖2中表示本發(fā)明的超聲波診斷裝置的一例外觀圖。
[0099]如圖2(a)所示，超聲波診斷裝置I的機(jī)箱63例如裝載在下方設(shè)有四個輪箍62的腳輪板61上。由此，超聲波診斷裝置I可自由移動。
[0100]在超聲波診斷裝置I的機(jī)箱63背面?zhèn)?，設(shè)置多關(guān)節(jié)臂65，在該臂的前端配置探頭12。探頭12與機(jī)箱63內(nèi)的探頭驅(qū)動單元3電連接。
[0101]如圖2(b)所示，多關(guān)節(jié)臂65包括:轉(zhuǎn)動的兩個關(guān)節(jié)70、71 ;以及在轉(zhuǎn)動的兩個關(guān)節(jié)70、71之間設(shè)置的彎曲的多個關(guān)節(jié)6 6~69 (在圖2 (b)中表示包括了四個關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu))。而且，在這些全部關(guān)節(jié)66~71中，設(shè)有檢測各個關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度的角度傳感器(未圖示)。而且，在轉(zhuǎn)動的兩個關(guān)節(jié)70、71中設(shè)有檢測各個關(guān)節(jié)中的三維方向的加速度的加速度傳感器(未圖不)。
[0102]包含這些多關(guān)節(jié)臂65的各個關(guān)節(jié)67~71中設(shè)置的角度傳感器、加速度傳感器的結(jié)構(gòu)是探頭位置信息獲取單元2，通過這些結(jié)構(gòu)，獲取并輸出探頭12的位置信息。
[0103]即，探頭12通過具有多個關(guān)節(jié)66~71的多關(guān)節(jié)臂65，不用說上下、左右，而且可以在整個圓周上自由地移動。而且，探頭12的位置信息可以由該多關(guān)節(jié)臂65的關(guān)節(jié)上設(shè)置的角度傳感器獲得。此外，多關(guān)節(jié)臂65擺動或傾斜的抖動可以由加速度傳感器檢測，由此校正由角度傳感器得到的位置信息。
[0104]再有，在本實施方式中，作為探頭位置信息獲取單元2，包括角度傳感器和加速度傳感器，例示了支承探頭12的多關(guān)節(jié)臂65，但該實施方式是用于獲取探頭12的位置信息的一例，本發(fā)明不限于此。即，只要是能夠獲取探頭12的位置信息的結(jié)構(gòu)，就不特別地限定，例如，也可以使用磁傳感器、陀螺傳感器(gyro sensor)、光學(xué)傳感器和它們的組合等。此外，多關(guān)節(jié)臂65的結(jié)構(gòu)也不過是用于獲取探頭12的位置信息的本發(fā)明的一實施方式，關(guān)節(jié)和傳感器的數(shù)等也可以是圖2(b)所示的結(jié)構(gòu)所使用的數(shù)以外。
[0105]接著，使用圖3，進(jìn)行本實施方式的超聲波診斷裝置的詳細(xì)說明。圖3是圖1所示的超聲波診斷裝置I的詳細(xì)方框圖。以下詳細(xì)說明的探頭位置信息獲取單元2、探頭驅(qū)動單元8、圖像生成控制單元5、特征提取和運(yùn)算單元7、特征數(shù)據(jù)比較單元8、圖像顯示處理單元6可以由硬件構(gòu)成，也可以由CPU等的信息處理電路和在存儲器等存儲單元中存儲的軟件構(gòu)成。這種情況下，信息處理電路從存儲器中讀出在以下說明的規(guī)定圖像獲取方法的過程的軟件，通過執(zhí)行圖像獲取方法的過程，控制超聲波診斷裝置的各結(jié)構(gòu)要素。通過這些信息處理電路和存儲器中存儲的軟件實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)要素的一部分，也可以由專用的集成電路構(gòu)成。此外，這些結(jié)構(gòu)要素的一部分也可以由通用的信息處理裝置、例如微計算機(jī)等實現(xiàn)。即，作為包含超聲波診斷裝置和微計算機(jī)的系統(tǒng)，也可以實現(xiàn)本實施方式。
[0106]探頭驅(qū)動單元3，如圖3所示包括發(fā)送單元22和接收單元23。發(fā)送單元22進(jìn)行上述的發(fā)送處理，接收單元23進(jìn)行上述接收處理。
[0107]探頭位置信息獲取單元2包括:位置傳感器13 ;位置信息獲取單元24 ;加速度傳感器14 ;擺動和傾斜信息獲取單元29 ;抖動成分降低運(yùn)算單元27 ;以及探頭位置運(yùn)算單元30。
[0108]位置傳感器13是設(shè)置在上述多關(guān)節(jié)臂65上的多個角度傳感器。
[0109]位置信息獲取單元24基于來自位置傳感器13的輸出，獲取探頭12的位置信息。
[0110]加速度傳感器14是設(shè)置在上述轉(zhuǎn)動的兩個關(guān)節(jié)70、71上的加速度傳感器，檢測探頭12的移動時的加速度。
[0111]擺動和傾斜信息獲取單元29基于來自加速度傳感器14的輸出，獲取探頭12的擺動和傾斜信息。
[0112]抖動成分降低運(yùn)算單元27根據(jù)由位置信息獲取單元24獲取的探頭12的位置信息、以及由擺動和傾斜信息獲取單元29獲取的探頭12的擺動和傾斜信息，運(yùn)算探頭12的抖動成分。
[0113]探頭位置運(yùn)算單元30根據(jù)抖動成分降低運(yùn)算單元27的運(yùn)算結(jié)果，運(yùn)算探頭12的正確的位置信息。
[0114]即，探頭位置信息獲取單元2包括這樣的結(jié)構(gòu):根據(jù)基于加速度傳感器14的輸出，通過擺動和傾斜信息獲取單元29求得的探頭12的擺動和傾斜信息及位置信息獲取單元24得到的位置信息，由抖動成分降低運(yùn)算單元27運(yùn)算成為獲取正確的探頭12的位置信息方面的噪聲的抖動成分，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，由探頭位置運(yùn)算單元30運(yùn)算探頭12的正確的位置。由探頭位置運(yùn)算單元30運(yùn)算出的探頭12的位置信息被輸出到后述的斷層3D累計合成單元26、特征3D體素單元31、以及3D圖像再構(gòu)成單元32。
[0115]圖像控制單元5包括:斷層圖像生成單元25 ；斷層3D累計合成單元26 ;以及斷層3D體素單元28。
[0116]斷層圖像生成單元25基于由接收單元23進(jìn)行了接收處理的接收信號，生成所謂的一般的斷層圖像信息。
[0117]斷層3D累計合成單元26對于被檢體將通過在多個位置進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收獲取的接收信號和探頭位置運(yùn)算單元30的輸出信息相關(guān)聯(lián)。例如，通過將探頭12緊貼在被檢體表面，在一方向上移動，同時進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，從而獲取多個位置中的接收信號。這種情況下，將獲取的多個位置的接收信號和從探頭位置運(yùn)算單元30輸出的探頭的多個位置信息順序相關(guān)聯(lián)。
[0118]再有，本實施方式的斷層3D累計合成單元26將接收信號和探頭12的位置信息相關(guān)聯(lián)，但斷層3D累計合成單元26也可以將斷層圖像信息和探頭的位置信息相關(guān)聯(lián)。該情況下，斷層3D累計合成單元26接受不是接收單元23而是斷層圖像生成單元25的輸出(圖3中未圖示)。
[0119]斷層3D體素單元28輸入來自斷層3D累計合成單元26的多個接收信號，而且將輸入的多個接收信號根據(jù)需要而輸出到斷層3D累計合成單元26。
[0120]特征提取和運(yùn)算單元7包括:特征提取單元18 ;特征3D體素單元31 ;特征評價和修補(bǔ)單元34 ;特征3D信息完成單元35 ;內(nèi)臟和血管3D提取單元36 ;以及目標(biāo)位置運(yùn)算單元37。
[0121]特征提取單元18基于從接收單元23得到的接收信號，提取作為規(guī)定的測定對象的特征的數(shù)據(jù)。作為規(guī)定的測定對象的特征的數(shù)據(jù)，是指通過分析接收信號獲得的有關(guān)內(nèi)臟和血管的邊界信息和構(gòu)造變化的某個部位的信息。
[0122]特征3D體素單元31累積由特征提取單元18提取的作為多個規(guī)定的測定對象的特征的數(shù)據(jù)、由斷層3D累計合成單元26累積的接收信號、以及從探頭位置運(yùn)算單元30供給的探頭12的位置信息。此外，在累積這些信息時，將這些三個信息相關(guān)聯(lián)，以使它們分別對應(yīng)在多個位置獲取的被檢體的接收信號。
[0123]特征評價和修補(bǔ)單元34基于特征提取單元18提取的數(shù)據(jù)和特征3D體素單元31中累積的數(shù)據(jù)，評價規(guī)定的測定對象的提取狀況。具體地說，從特征3D體素單元31中累積的數(shù)據(jù)中，除去作為人體構(gòu)造不自然的噪聲成分，或基于特征3D體素單元31中累積的作為多個規(guī)定的測定對象的特征的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)修補(bǔ)為連續(xù)的信息。
[0124]特征3D信息完成單元35基于特征評價和修補(bǔ)單元34的輸出，完成用于構(gòu)筑規(guī)定的測定對象的三維圖像的信息。
[0125]內(nèi)臟和血管3D提取單元36在特征3D信息完成單元35完成的用于構(gòu)筑規(guī)定的測定對象的三維圖像的信息中，提取用于構(gòu)筑期望的血管和內(nèi)臟等根據(jù)另外指示選擇的規(guī)定的部位的三維圖像的信息。
[0126]目標(biāo)位置運(yùn)算單元37基于內(nèi)臟和血管3D提取單元36中用于構(gòu)筑另外指示的規(guī)定的部位的三維圖像的信息和從探頭位置運(yùn)算單元306得到的探頭12的位置信息，將相對規(guī)定的部位的探頭12的位置順序反映在規(guī)定的部位的三維圖像上。而且，將進(jìn)行了測定對象中的測定后的規(guī)定的部位的位置通過后述的3D圖像再構(gòu)成單元32存儲在3D信息記錄保存單元38中。此外，如以下詳細(xì)地說明，在進(jìn)行了先前測定的規(guī)定的部位的位置(以后，設(shè)為目標(biāo)位置)和進(jìn)行當(dāng)前測定的探頭12的位置一致的情況下，對3D圖像再構(gòu)成單元32輸出表示一致的信息，并進(jìn)行用于反映在三維圖像上的指示。
[0127]特征數(shù)據(jù)比較單元8包括:3D信息記錄保存單元38 ;3D數(shù)據(jù)再讀入單元39 ;特征3D數(shù)據(jù)比較單元40 ；以及3D位置一致運(yùn)算單元41。
[0128]3D信息記錄保存單元38存儲從3D圖像再構(gòu)成單元32得到的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和目標(biāo)位置。
、[0129]3D數(shù)據(jù)再讀入單元39讀出由3D信息記錄保存單元38保存的數(shù)據(jù)。[0130]特征3D數(shù)據(jù)比較單元40將3D數(shù)據(jù)再讀入單元39讀入的用于構(gòu)筑先前的三維圖像的信息和當(dāng)前測定中由內(nèi)臟和血管3D提取單元36提取的測定對象的三維圖像進(jìn)行比較，計算它們的位置錯位成分。例如，將先前的三維圖像中包含的測定對象的構(gòu)造信息和當(dāng)前診斷中的測定對象的構(gòu)造信息進(jìn)行比較，運(yùn)算雙方的位置錯位成分。
[0131 ] 3D位置一致運(yùn)算單元41基于從特征3D數(shù)據(jù)比較單元40得到的位置錯位成分，運(yùn)算先前獲取的三維圖像和當(dāng)前獲取的三維圖像是否一致。而且，在一致的情況下，為了將目標(biāo)位置反映在當(dāng)前獲取的三維圖像上，將該信息輸出到后述的3D圖像再構(gòu)成單元32。
[0132]顯示控制單元6包括3D圖像再構(gòu)成單元32和顯示控制單元33。
[0133]3D圖像再構(gòu)成單元32將來自圖像生成控制單元5的斷層圖像、由特征提取和運(yùn)算單元7得到的三維圖像、以及探頭位置信息獲取單元2的輸出即位置信息進(jìn)行合成，以在顯示單元4上顯示地再構(gòu)成。此外，基于由3D位置一致運(yùn)算單元41得到的信息，使先前測定的目標(biāo)位置顯示在當(dāng)前獲取的三維圖像上。而且，從目標(biāo)位置運(yùn)算單元37，接受了表示進(jìn)行當(dāng)前測定的探頭2的位置與目標(biāo)位置一致的信息時將用于表示該信息的顯示信息輸出到顯示控制單元33。再有，也可以還加上與特征數(shù)據(jù)比較單元8的先前的三維圖像之間的比較結(jié)果進(jìn)行再構(gòu)成。
[0134]顯示控制單元33進(jìn)行控制，以將斷層圖像生成單元25生成的斷層圖像和3D圖像再構(gòu)成單元32的輸出顯示在顯示單元4上。
[0135]下面，使用圖4~圖10，說明圖1~圖3所示的本實施方式的超聲波診斷裝置I的動作和使用該裝置的操作者的動作。再有，這里，以頸動脈的MT測定為例進(jìn)行說明。在以下，說明隔開期間進(jìn)行兩次相同被檢體的IMT測定的情況下的過程。該情況下，如果將第2次測定設(shè)為當(dāng)前進(jìn)行，則第I次測定為先前的測定。此外，在隔開期間進(jìn)行η次(η為3以上的整數(shù))相同被檢體的頂T測定的情況下，以下的第2次MT測定也可以是第η次的MT測定。
[0136]首先，基于圖4的動作流程圖說明在第I次(初診時)測定頸動脈的IMT測定的情況下超聲波診斷裝置的動作和操作者的動作。
[0137]在步驟I(Sll)中，使探頭12緊貼被檢體的脖頸表面，基于得到的斷層圖像，進(jìn)行頸動脈的探索。
[0138]具體地說，在將探頭驅(qū)動單元3的發(fā)送單元22和接收單元23驅(qū)動的狀態(tài)下，如圖5(a)所示，使探頭12的前端部緊貼脖頸16表面。此時，配置探頭12，以使從探頭12發(fā)送的超聲波波束緊貼在相對于頸動脈的血管的延長方向(以后，設(shè)為長軸方向)的垂直方向上，得到包含頸動脈的大致圓形狀的斷面(以后，設(shè)為短軸方向)的斷層圖像。即，操作者原樣保持上述探頭12的方向并移動探頭12，探索頸動脈，以在斷層圖像中包含頸動脈的短軸斷面。若在合適的位置配置探頭12，則在通過斷層圖像生成單元25、顯示控制單元30生成的斷層圖像中，例如，如圖5(b)所示的斷層圖像17那樣，在顯示單元4上顯示頸動脈的大致圓形狀的短軸斷面17。
[0139]在步驟2(S12)中，接收頸動脈的長軸方向的多個位置的接收信號。
[0140]在使探頭12緊貼在步驟I (Sll)中的合適的位置的脖頸表面上的狀態(tài)下，例如，如圖6(a)所示的箭頭方向，使探頭12在頸動脈的長軸方向上移動。然后，隨著該移動，在頸動脈的長軸方向的多個位置(圖6(a)中的位置(A)、(B)、(C))發(fā)送超聲波和接收該超聲波的反射超聲波即回波信號(以后，將該操作設(shè)為人工掃描)。由此，可以接收包含頸動脈的長軸方向的多個位置中的頸動脈的短軸斷面的回波信號。
[0141 ] 再有，在本實施方式中，在接收包含頸動脈的長軸方向的多個位置中的頸動脈的短軸斷面的回波信號時，表示了人工掃描的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不限于此，例如，作為探頭，也可以是采用所謂的3D探頭或4D探頭的結(jié)構(gòu)。這種情況下，不是人工掃描，而電子式地接收包含頸動脈的長軸方向的多個位置中的頸動脈的短軸斷面的回波信號。
[0142]下面說明的步驟3(S13)~步驟6(S16)與上述步驟2(S12)幾乎同時地進(jìn)行，使頸動脈的三維圖像顯示在顯示單元4上。再有，步驟3(S13)~步驟6(S16)在進(jìn)行人工掃描的同時順序進(jìn)行。
[0143]在步驟3(S13)中，將通過人工掃描在頸動脈的長軸方向的各位置得到的多個接收信號和獲取到該多個接收信號的探頭12的位置信息相關(guān)聯(lián)。
[0144]首先，通過人工掃描在各位置獲取的多個接收信號從接收單元23被順序輸出到斷層3D累計合成單元26。另一方面，由上述探頭位置信息獲取單元2獲取已獲取到這些接收信號的探頭12的位置信息。然后，由斷層3D累計合成單元26將各個接收信號和獲取該信號的位置信息相關(guān)聯(lián)，將該相關(guān)聯(lián)的信息存儲在斷層3D體素單元28中。
[0145]在步驟4(S14)中，從通過人工掃描在各位置獲取的多個接收信號中提取作為規(guī)定的測定對象的特征的數(shù)據(jù)。
[0146]首先，與步驟3(S13)同樣，通過人工掃描在頸動脈的長軸方向的各位置得到的多個接收信號從接收單元23被順序輸出到特征提取單元18。特征提取單元18基于這些接收信號，獲取包含頸動脈的血管和內(nèi)臟的邊界信息。作為獲取該邊界信息的方法，例如，可以采用在MT測定中通常使用的血管邊界檢測方法，即基于接收信號的振幅信息，提取規(guī)定的振幅以上的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)作為邊界信息的方法。在每次從接收單元23對特征提取單元18輸出接收信號時進(jìn)行這些邊界信息的獲取。
[0147]再有，該邊界信息是作為用于構(gòu)筑三維圖像的基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，通過加入在頸動脈的各位置獲取的邊界信息，在后述的步驟5 (S15)中進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理來構(gòu)筑三維圖像。
[0148]這里，基于特征3D體素單元31中累積的特征提取單元18的數(shù)據(jù)、斷層3D累計合成單元26的信息，在由特征評價和修補(bǔ)單元34修補(bǔ)為連續(xù)的信息后，在特征3D信息完成單元35中，完成用于構(gòu)筑包含頸動脈的規(guī)定的測定對象的三維圖像的信息。
[0149]在步驟6(S16)中，基于在步驟5(S15)中完成的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，選擇和顯示測定對象的頸動脈的圖像。步驟(S15)中獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息還包含頸動脈以外的血管和內(nèi)臟。因此，在步驟6(S16)中，從獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中僅提取頸動脈的信息。
[0150]頸動脈比一般的血管粗，此外，其構(gòu)造由頸總動脈、頸內(nèi)動脈、以及頸外動脈構(gòu)成。而且，頸總動脈向被檢體的頭部延長，并且具有分支為頸內(nèi)動脈和頸外動脈(稱為所謂的頸總動脈分支部)的Y字狀的特征性構(gòu)造。
[0151]因此，將該特征性的構(gòu)造和標(biāo)準(zhǔn)的頸動脈的粗度預(yù)先存儲在內(nèi)臟和血管3D提取單元36中，基于該特征性的構(gòu)造，從步驟5 (S15)中完成的三維圖像之中選擇頸動脈的三維圖像。選擇出的頸動脈的三維圖像的信息被輸出到3D圖像再構(gòu)成單元32。在3D圖像再構(gòu)成單元32中，從接受的信息構(gòu)成僅頸動脈的三維圖像，通過顯示控制單元33顯示在顯示單元4上。
[0152]再有，頸動脈的情況下，從其構(gòu)造和粗度(血管直徑)，在開始大致的人工掃描后，立即判別為頸動脈，可顯示僅頸動脈的三維圖像。但是，假如作為頸動脈候選的對象為兩個以上，在無法判斷顯示三維圖像的對象的情況下，將它們?nèi)匡@示在顯示單元4上，基于通過人工掃描慢慢得到的信息，逐個時間與頸動脈的構(gòu)造信息對照，可刪除判斷為不是頸動脈的對象。
[0153]通過經(jīng)過以上的步驟3 (S13)~步驟6 (S16)，在顯示單元4中，顯示通過人工掃描得到的斷層圖像，以及與其大致同步顯示圖6(b)所示的頸動脈的三維圖像。
[0154]在顯示圖6(b)的三維圖像時，本實施方式的超聲波診斷裝置的圖像顯示處理單元6，在三維圖像上重疊從探頭位置信息獲取單元2得到的探頭的位置信息，并顯示在顯示單元4上，以便即使是不熟練的操作者也容易掌握三維圖像的獲取狀況。更具體地說，將探頭12的示意圖19和在該示意圖19的前端的掃描面位置表示斷層圖像的主要獲取區(qū)域的一部分四邊形區(qū)域20進(jìn)行合成，將該合成圖像重疊顯示在三維圖像上(以后，設(shè)為合成圖像)。如以下說明的，該合成圖像成為進(jìn)行人工掃描時的向?qū)А?
[0155]接著，如圖6(a)所示，在使該探頭12沿脖頸16從上方向下方移動時(圖6 (a)中所示的箭頭方向)，隨著該移動，在圖6(a)的(A)、(B)、(C)的位置，分別獲取斷層圖像(未圖示)。
[0156]通過經(jīng)過上述的步驟3 (S13)~步驟6 (S16)，在超聲波診斷裝置I的顯示監(jiān)視器4上，在合成圖像的一部分四邊形區(qū)域20中，以(A)、(B)、(C)的順序合成頸動脈21的三維圖像(50、51、52)，并被累計顯示，以使其與人工掃描大致同步。
[0157]若通過以上的步驟完成頸動脈的三維圖像的構(gòu)筑和顯示，則進(jìn)至步驟7(S17)的IMT測定。IMT的測定可以將一般的公知的IMT測定技術(shù)用于本實施方式的超聲波診斷裝置。因此，在圖1和圖3中，未表示用于MT測定的結(jié)構(gòu)。但是，與以往的MT的測定不同，在本實施方式的超聲波診斷裝置中獲取進(jìn)行了 MT測定的位置信息。
[0158]首先，在進(jìn)行步驟7(S17)的說明前，簡單地說明采用超聲波診斷裝置的MT測定。
[0159]就IMT來說，一般基于將頸動脈在長軸方向截斷的斷面(以后，設(shè)為長軸斷面)的接收信號或斷層圖像，檢測頸動脈的血管內(nèi)腔和內(nèi)膜之間的邊界(以后，設(shè)為內(nèi)腔內(nèi)膜邊界)、以及中膜和外膜之間的邊界(以后，設(shè)為中膜外膜邊界)，并測定該內(nèi)腔內(nèi)膜邊界和中膜外膜邊界之間的距離。然后，將血管壁的規(guī)定的測定范圍作為關(guān)心區(qū)域設(shè)定，將該關(guān)心區(qū)域內(nèi)地最大厚度(max IMT)和平均厚度(mean IMT)作為IMT值計算。此時，作為設(shè)定關(guān)心區(qū)域的范圍，期望在頸總動脈的遠(yuǎn)位側(cè)(頭側(cè))的端Icm處測定(參照‘Journal of theAmerican Society of Echocardiography february2008(93 ~111 頁)’)。
[0160]要進(jìn)行該MT測定，首先通過上述人工掃描，顯示短軸圖像而確定頸動脈的位置。然后，基于頸動脈的分支部分的構(gòu)造，若操作者判斷為在應(yīng)設(shè)定大致關(guān)心區(qū)域的范圍中配置了探頭12，則在該位置將圖5(a)的探頭12的方向如圖7所示改變?yōu)榇怪?與頸動脈的長軸方向平行)而顯示長軸圖像。然后，在將探頭12垂直配置的狀態(tài)下，獲取頸動脈的長軸斷面的接收信號或斷層圖像，進(jìn)行IMT測定。
[0161]在步驟7(S17)中，由目標(biāo)位置運(yùn)算單元27獲取這些進(jìn)行了 IMT測定的位置，與在步驟3(S13)~6(S16)中得到的三維圖像一起存儲在3D信息記錄保存單元28中。即，在將由探頭位置信息獲取單元2得到的垂直配置探頭12時的位置信息，和例如如圖7所示的對頸動脈的一部分四邊形區(qū)域20那樣進(jìn)行了 MT測定的頸動脈的位置信息，與頸動脈的三維圖像一起存儲。
[0162]此時，只要是一起存儲MT測定結(jié)果的結(jié)構(gòu)，就在第2次以后(再診時)進(jìn)行MT測定時，由于可以容易地掌握先前(例如第I次)的測定結(jié)果，所以成為便利性更好的結(jié)構(gòu)。
[0163]接著，基于圖8的動作流程圖說明在第2次(第3次以后也同樣)測定頸動脈的情況下的超聲波診斷裝置的動作和操作者的動作。
[0164]圖8中的步驟1(S21)~步驟5(S25)對應(yīng)于圖4的步驟I (Sll)~步驟5(S15)，由于是同樣的動作而省略說明，從步驟6(S26)起進(jìn)行說明。
[0165]在步驟6(S26)中，基于在步驟5(S25)中完成的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，選擇和顯示作為測定對象的頸動脈的三維圖像。對此，與圖4的步驟5 (S15)是同樣的。因此，省略第2次測定中的頸動脈的三維圖像的選擇和顯示動作的說明。
[0166]不同的方面是，除了選擇和顯示的三維圖像以外，將在第I次中進(jìn)行了 MT測定的測量位置，反映在第2次診斷中選擇和顯示的三維圖像中。
[0167]具體地說，首先，在第I次診斷中，由3D再讀入單元39讀入由3D信息記錄保存單元38記錄的用于構(gòu)筑頸動脈的三維圖像的信息和進(jìn)行了 MT測定的頸動脈的位置信息，輸出到特征3D數(shù)據(jù)比較單元40 (參照圖9 (a)和圖9 (b))。
[0168]在第2次診斷中，將內(nèi)臟和血管3D提取單元36提取的用于構(gòu)筑頸動脈的三維圖像的信息(參照圖9(c))和輸出到特征3D數(shù)據(jù)比較單元40的進(jìn)行了第I次MT測定的用于構(gòu)筑三維圖像的信息(參照圖9( a))，基于頸動脈的分支部分即Y字狀的構(gòu)造等的、上述頸動脈的特征性的構(gòu)造進(jìn)行比較。然后，基于該比較，由3D位置一致運(yùn)算單元41運(yùn)算用于構(gòu)筑第I次的三維圖像的信息和用于構(gòu)筑第2次的三維圖像的信息是否一致。
[0169]在3D位置一致運(yùn)算單元41基于運(yùn)算結(jié)果判斷為用于構(gòu)筑第I次的三維圖像和第2次三維圖像的信息一致的情況下，3D位置一致運(yùn)算單元41對于目標(biāo)位置運(yùn)算單元37指示向3D圖像再構(gòu)成單元32輸出測定了第I次頸動脈的MT的位置(參照圖9(b))，以便將測定了第I次頸動脈的MT的位置(參照圖9(b)的一部分四邊形區(qū)域53)反映在第2次測定中獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中。例如，將進(jìn)行了第I次頸動脈的MT測定的位置，在第2次測定中得到的頸動脈的三維圖像(圖9(c))上，通過在一部分四邊形區(qū)域53中顯示而反映該位置(參照圖9(d))。運(yùn)算先前獲取的三維圖像和當(dāng)前獲取的三維圖像是否一致。而且，在一致的情況下，為了將目標(biāo)位置反映在當(dāng)前獲取的三維圖像中，將該信息輸出到后述的3D圖像再構(gòu)成單元32。
[0170]接著進(jìn)行步驟7 (S27)的MT測定。
[0171]關(guān)于進(jìn)行MT測定的步驟，與上述是同樣的，省略說明。步驟7(S27)中的重要之處是，使探頭12移動到目標(biāo)位置的動作。
[0172]若顯示在第2次測定中獲取的三維圖像和反映在該三維圖像中的目標(biāo)位置即一部分四邊形區(qū)域53，則操作者觀察在顯示單元4上顯示的一部分四邊形區(qū)域53的同時，將探頭12移動至目標(biāo)位置附近。此時，在顯示單元4中，基于探頭位置信息獲取單元2的信息，順序更新并顯示對顯示的三維圖像的探頭12的示意圖19和表示斷層圖像的主要獲取區(qū)域的一部分四邊形區(qū)域20 (合成圖像)。
[0173]若將探頭12移動至目標(biāo)位置附近，則如圖10(a)和圖10(b)所示，操作者不斷改變方向以使探頭12的方向變?yōu)榇怪?與頸動脈的長軸平行)。此時，在顯示單元4中，基于探頭位置信息獲取單元2的信息，順序更新并顯示探頭12的示意圖19和一部分四邊形區(qū)域20合成圖像的方向。
[0174]然后，如圖10(c)所示，在第2次測定中的一部分四邊形區(qū)域20與表示第I次測定的位置的一部分四邊形區(qū)域53 —致時，目標(biāo)位置運(yùn)算單元37對3D圖像再構(gòu)成單元32進(jìn)行指示以表示一致的情況。伴隨該指示，3D圖像再構(gòu)成單元32在顯示單元4中，例如顯示圖10(c)所示的一致顯示，使操作者知道。然后，如上述那樣，進(jìn)行MT測定。
[0175]如以上，本實施方式的超聲波診斷裝置可以用超聲波圖像生成三維圖像，并且構(gòu)筑僅提取了期望的血管和內(nèi)臟的三維圖像。此外，該三維圖像和獲取的斷層圖像具有相同的位置信息。因此，可以將先前測定的位置反映并顯示在當(dāng)前測定中的三維圖像上，可實現(xiàn)操作性非常好的超聲波診斷裝置。
[0176]工業(yè)實用性
[0177]根據(jù)本申請公開的超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法，能夠以簡單的操作，將探頭位置匹配在規(guī)定的位置，所以可以獲得良好的操作性。即，可以僅提取血管和內(nèi)臟等期望的測定對象形成三維圖像，而且，該三維圖像和斷層圖像具有相同的位置信息。
[0178]因此，例如，如果在測定對象的三維圖像中確定位置，則該部分的斷層圖像也可以簡單地確認(rèn)。因此，本申請所公開的超聲波診斷裝置和使用超聲波的圖像獲取方法，除了適用于IMT測定，也適用于適合 各種診斷的醫(yī)療用超聲波診斷裝置。
【權(quán)利要求】
1.超聲波診斷裝置，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，在被檢體的測定對象中的規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該超聲波診斷裝置包括: 探頭驅(qū)動單元，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號； 探頭位置信息獲取單元，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息； 圖像生成控制單元，將所述各位置的接收信號和所述位置信息相關(guān)聯(lián)； 特征提取運(yùn)算單元，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的接收信號，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息； 特征數(shù)據(jù)比較單元，存儲先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息，將所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息； 圖像顯示處理單元，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理；以及 顯示單元，顯示所述圖像顯示處理單元的輸出。
2.超聲波診斷裝置，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該超聲波診斷裝置包括: 探頭驅(qū)動單元，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號； 探頭位置信息獲取單元，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息； 圖像生成控制單元，基于所述各位置的接收信號生成斷層圖像信息，并將所述斷層圖像信息和所述位置信息相關(guān)聯(lián)； 特征提取運(yùn)算單元，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的斷層圖像信息，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息； 特征數(shù)據(jù)比較單元，存儲先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息，將所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息； 圖像顯示處理單元，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理；以及 顯示單元，顯示所述圖像顯示處理單元的輸出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超聲波診斷裝置， 所述圖像顯示處理單元在基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像中，重疊由所述探頭位置信息獲取單元獲取的當(dāng)前的位置信息并用所述顯示單元顯示。
4.如權(quán)利要求1至3任何一項所述的超聲波診斷裝置，還包括: 存儲單元，存儲所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息、以及所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息。
5.如權(quán)利要求1至4任何一項所述的超聲波診斷裝置， 在所述特征數(shù)據(jù)比較單元中，對所述測定對象的當(dāng)前探頭的位置和所述先前特性測量出的所述測定對象的位置一致的情況下，所述特征提取運(yùn)算單元指示所述圖像顯示處理單元在所述顯示單元中進(jìn)行表示一致的顯示。
6.如權(quán)利要求1至5任何一項所述的超聲波診斷裝置， 所述特征提取運(yùn)算單元基于所述測定對象的構(gòu)造信息，從用于構(gòu)筑所述三維圖像的信息之中，提取用于構(gòu)筑所述測定對象的三維圖像的信息。
7.如權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置， 所述圖像顯示處理單元用所述顯示單元顯示由所述特征提取運(yùn)算單元提取的用于構(gòu)筑所述測定對象的三維圖像的信息。
8.如權(quán)利要求1至7任何一項所述的超聲波診斷裝置， 所述特征數(shù)據(jù)比較單元將所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息 ，基于所述測定對象的構(gòu)造信息進(jìn)行比較。
9.如權(quán)利要求1至8任何一項所述的超聲波診斷裝置， 所述測定對象是頸動脈，所述特性測量是血管的特性測量。
10.如權(quán)利要求9所述的超聲波診斷裝置， 所述血管的特性測量是MT測量。
11.如權(quán)利要求9或10所述的超聲波診斷裝置， 所述特征數(shù)據(jù)比較單元基于從頸動脈的頸總動脈分支為頸內(nèi)動脈和頸外動脈的頸總動脈分支部的構(gòu)造，比較所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息。
12.如權(quán)利要求9至11的任何一項所述的超聲波診斷裝置， 所述特征數(shù)據(jù)比較單元基于頸動脈的血管直徑，比較所述先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息和當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息。
13.使用超聲波的圖像獲取方法，進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該方法包括: 步驟A，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號； 步驟B，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息； 步驟C，將包含所述測定對象的各位置的接收信號和所述位置信息相關(guān)聯(lián)； 步驟D，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的接收信號，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息； 步驟E，基于先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，與當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；以及 步驟F，進(jìn)行用于顯示基于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理。
14.使用超聲波的圖像獲取方法，是超聲波診斷裝置的控制方法，該超聲波診斷裝置進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，可與將該超聲波的回波信號變換為電信號的探頭連接，對被檢體的測定對象，在規(guī)定的位置進(jìn)行特性測量，該方法包括: 步驟A’，驅(qū)動所述探頭，進(jìn)行發(fā)送所述超聲波的發(fā)送處理、以及從所述電信號生成接收信號的接收處理，獲取包含所述被檢體的測定對象的各位置的接收信號； 步驟B’，獲取已獲取了所述各位置的接收信號的所述探頭的位置信息； 步驟C’，基于包含所述測定對象的各位置的接收信號生成斷層圖像信息，并將所述斷層圖像信息和所述位置信息相關(guān)聯(lián)； 步驟D’，基于關(guān)聯(lián)了所述位置信息的斷層圖像信息，生成用于構(gòu)筑包含所述測定對象的三維圖像的信息； 步驟E’，基于先前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息，與當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息進(jìn)行比較，在所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息中，反映所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息；以及 步驟F’，進(jìn)行用于顯示基 于所述當(dāng)前獲取的用于構(gòu)筑三維圖像的信息的三維圖像、由所述特征數(shù)據(jù)比較單元反映的所述先前特性測量出的所述測定對象的位置信息、以及當(dāng)前探頭的位置信息的處理。
【文檔編號】A61B8/00GK103476343SQ201280015649
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月30日
【發(fā)明者】渡邊良信, 佐竹克己, 長谷川欣也 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
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