超聲波診斷裝置以及超聲波圖像顯示方法
【專利摘要】提供一種超聲波診斷裝置，其使與超聲波探頭的位置關(guān)系更加清楚的同時，顯示超聲波圖像。超聲波診斷裝置(10)具備：超聲波探頭(2)；檢測超聲波探頭(2)的位置的第一位置檢測單元(4、5)；使用反射回波信號生成超聲波圖像的超聲波圖像生成單元(6)；將超聲波圖像層疊來生成三維的超聲波體數(shù)據(jù)的超聲波體數(shù)據(jù)生成單元(9)；使用超聲波體數(shù)據(jù)，生成任意剖面的超聲波參考圖像，在該超聲波參考圖像中的由第一位置檢測單元檢測出的超聲波探頭的位置所對應(yīng)的位置，重疊顯示表示超聲波探頭的位置的超聲波探頭標(biāo)志的參考圖像生成單元(12)；和顯示超聲波圖像與超聲波參考圖像的顯示單元(15)。
【專利說明】超聲波診斷裝置以及超聲波圖像顯示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波診斷裝置以及超聲波圖像顯示方法，特別涉及超聲波圖像的顯示技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]由超聲波診斷裝置進行的診斷存在以下優(yōu)點:醫(yī)師等手術(shù)實施者通過用超聲波探頭對診斷部位進行掃描，從而容易地實時獲得診斷部位的剖面圖像。另一方面，超聲波剖面圖像(以下，稱作超聲波圖像。)與由磁共振拍攝裝置(以下，稱作MRI裝置。)或X射線計算機剖面裝置(以下，稱作X射線CT裝置。)得到的剖面圖像相比，難以被看做是來自被檢體全身的形態(tài)的信息。
[0003]為此，例如，在專利文獻I中，公開了下述的超聲波診斷裝置:通過基于安裝在超聲波內(nèi)窺鏡中的位置檢測傳感器來檢測超聲波內(nèi)窺鏡的位置以及姿勢，由此根據(jù)預(yù)先拍攝到的MRI圖像或CT圖像的體數(shù)據(jù)重建與超聲波圖像相同剖面的圖像，并使該重建圖像與超聲波圖像同步，將其顯示在監(jiān)視器上。
[0004]在先技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1 JP特開2009-095371號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]在專利文獻I中，雖然能補充超聲波圖像的形態(tài)的信息，但是存在超聲波圖像與超聲波探頭的位置關(guān)系不明確的問題。特別是，在被檢體的體腔內(nèi)插入超聲波探頭進行拍攝的手法中，由于不能目視超聲波探頭的位置，所以存在上述的問題變得更加顯著的趨勢。
[0009]本發(fā)明正是鑒于上述問題而做出的，其目的在于提供一種能提示超聲波探頭與顯示畫面的位置關(guān)系的超聲波診斷裝置以及超聲波圖像顯示方法。
[0010]用于解決課題的單元
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備:超聲波探頭，其發(fā)射超聲波，并且接收上述超聲波的反射波；
[0012]第一位置檢測單元，其檢測上述超聲波探頭的位置；超聲波圖像生成單元，其使用基于上述反射波的反射回波信號來生成超聲波圖像；參考圖像生成單元，其使用被檢體的三維體數(shù)據(jù)，生成任意剖面的參考圖像，并在該參考圖像重疊顯示表示上述超聲波探頭的位置的超聲波探頭標(biāo)志；和顯示單元，其顯示上述超聲波圖像與上述參考圖像。
[0013]另外，本發(fā)明的超聲波圖像顯示方法，包括:使用被檢體的三維體數(shù)據(jù)，生成任意剖面的參考圖像的步驟；在參考圖像重疊顯示表示超聲波探頭的位置的超聲波探頭標(biāo)志的步驟；和顯示基于從超聲波探頭接收的反射波的超聲波圖像與參考圖像的步驟。
[0014]發(fā)明效果[0015]根據(jù)本發(fā)明，能提供通過顯示重疊顯示了超聲波探頭標(biāo)志的參考圖像，從而能提示超聲波探頭與顯示畫面的位置關(guān)系的超聲波診斷裝置以及超聲波圖像顯示方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表示超聲波診斷裝置的整體概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0017]圖2是表示超聲波探頭2的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0018]圖3是表示超聲波發(fā)射面與超聲波圖像、以及第一參考圖像、第二參考圖像以及第三參考圖像的位置關(guān)系的說明圖，(a)表示超聲波發(fā)射面與由從此處發(fā)射的超聲波而形成的超聲波圖像的位置關(guān)系，(b)表示各參考圖像以及它們的位置關(guān)系。
[0019]圖4是表示第一實施方式中的畫面顯示例的說明圖。
[0020]圖5是表示在選擇了第三參考圖像的狀態(tài)下使軌跡球朝上方向旋轉(zhuǎn)的情況下，第三參考圖像向深度方向連續(xù)地切換的概念的說明圖，(a)表示軌跡球的操作與伴隨其的畫面遷移，(b)表示伴隨軌跡球的操作的第三參考圖像的位置以及表示其的標(biāo)志的移動。
[0021]圖6是表示在選擇了第三參考圖像的狀態(tài)下使軌跡球朝下方向旋轉(zhuǎn)的情況下，第三參考圖像向與深度方向相反方向連續(xù)地切換的概念的說明圖，(a)表示軌跡球的操作與伴隨其的畫面遷移，(b)表示伴隨軌跡球的操作的第三參考圖像的位置以及表示其的標(biāo)志的移動。
[0022]圖7是表示在選擇了第二參考圖像的狀態(tài)下使軌跡球朝右方向旋轉(zhuǎn)的情況下，第二參考圖像向與深度方向正交的方向(圖7的紙面上的右方向)連續(xù)地切換的概念的說明圖，(a)表示軌跡球的操作與伴隨其的畫面遷移，(b)表示伴隨軌跡球的操作的第二參考圖像的位置以及表示其的標(biāo)志的移動。
[0023]圖8是在選擇了第三參考圖像的狀態(tài)下，使軌跡球向右旋轉(zhuǎn)時的畫面遷移的說明圖，(a)表示包括第三參考圖像的畫面遷移，(b)表示第三參考圖像的位置的移動。
[0024]圖9是表示使第三參考圖像向超聲波發(fā)射面內(nèi)的多個方向移動的狀態(tài)的說明圖，(a)表示軌跡球的操作方向，(b)表示各操作方向所對應(yīng)的移動后的第三參考圖像。
[0025]圖10是表示在選擇了第二參考圖像的狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)方向切換按鈕49，將旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定為“進深.跟前?左?右”的基礎(chǔ)上，使軌跡球16t向上下、左右方向旋轉(zhuǎn)的情況下顯示的第二參考圖像的說明圖，(a)表示第二參考圖像的旋轉(zhuǎn)方向以及軌跡球的操作方向，(b)表示旋轉(zhuǎn)后的第二參考圖像。
[0026]圖11是表示第二實施方式所涉及的顯示畫面的一個例子的說明圖，表示使用了圖2的超聲波探頭C的情況下的顯示例。
[0027]圖12是表示第二實施方式所涉及的顯示畫面的一個例子的說明圖，表示使用了圖2的超聲波探頭A的超聲波發(fā)射面21的情況下的顯示例。
【具體實施方式】
[0028]以下，基于附圖對本發(fā) 明的實施方式進行說明。在以下的說明中，對相同功能部分賦予相同附圖標(biāo)記并省略重復(fù)說明。
[0029]首先，基于圖1對本發(fā)明的實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的概略結(jié)構(gòu)進行說明。圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的整體概略結(jié)構(gòu)的示意圖。超聲波診斷裝置10主要具有超聲波診斷裝置主體1、超聲波探頭2、位置傳感器4、源頭產(chǎn)生源5以及監(jiān)視器15而構(gòu)成。超聲波診斷裝置主體I大體分為生成超聲波圖像的系統(tǒng)、生成診斷超聲波圖像時參照的參考圖像的系統(tǒng)。生成超聲波圖像的系統(tǒng)包括:基于來自超聲波探頭2的反射回波信號生成超聲波圖像的超聲波圖像生成部6 ;臨時存儲多枚超聲波圖像的CINE存儲器7 ;和基于多枚超聲波圖像生成三維的超聲波體數(shù)據(jù)的超聲波體數(shù)據(jù)生成部8。生成參考圖像的系統(tǒng)具備:對例如MRI裝置、CT裝置、其他超聲波診斷裝置等的醫(yī)療用圖像診斷裝置17拍攝的三維體數(shù)據(jù)進行儲存的體數(shù)據(jù)記錄部9 ;基于位置傳感器4以及源頭產(chǎn)生源5的信號，檢測超聲波探頭2的位置以及姿勢的掃描面取得部11 ;基于體數(shù)據(jù)存儲部9中存儲的被檢體的三維體數(shù)據(jù)或超聲波體數(shù)據(jù)來生成參考圖像的參考圖像生成部12，該參考圖像是對超聲波圖像進行診斷之際參照的參照圖像；生成表示參考圖像的剖面位置的引導(dǎo)圖像的引導(dǎo)圖像生成部13 ;和接受參考圖像的移動/旋轉(zhuǎn)的種類、移動量/旋轉(zhuǎn)量、移動方向/旋轉(zhuǎn)方向的輸入的移動.旋轉(zhuǎn)信號輸入部16。進而，超聲波診斷裝置主體I包括將超聲波圖像與參考圖像的剖面位置建立對應(yīng)地進行顯示處理的圖像處理部14。
[0030]進而，超聲波診斷裝置主體I具備路徑計算部53。該路徑計算部53是計算穿刺針51的進入路徑的部件。另外基于通過位置傳感器固定機構(gòu)73而固定于穿刺針51的位置傳感器52和源頭產(chǎn)生源5的輸出信號，計算穿刺針51的當(dāng)前位置、傾斜度，也可以計算其芯線的延長，以作為穿刺針51的進入路徑。穿刺針51、位置傳感器52、路徑計算部53以及位置傳感器固定機構(gòu)54是在第二實施方式中使用的部件。
[0031]此外，雖然省略了圖示，但超聲波診斷裝置主體I具備輸入由醫(yī)療用圖像診斷裝置17拍攝的被檢體的三維體數(shù)據(jù)、由其它的超聲波診斷裝置拍攝的超聲波體數(shù)據(jù)等的接口。另外，經(jīng)由接口將超聲波診斷裝置主體I與醫(yī)療用圖像診斷裝置17直接連接，接受三維體數(shù)據(jù)，將其保存于體數(shù)據(jù)記錄部9中。進而，也可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或者經(jīng)由USB存儲器等能夠攜帶的記錄介質(zhì)，將三維體數(shù)據(jù)保存于超聲波診斷裝置主體I內(nèi)的體數(shù)據(jù)記錄部9中。以下，對各構(gòu)成要素的詳情進行說明。
[0032]超聲波探頭2從超聲波發(fā)射面發(fā)送超聲波，并且接收超聲波的反射波，將反射回波信號輸出到超聲波圖像生成部6。
[0033]超聲波圖像生成部6在超聲波探頭2的進退方向(在為超聲波探頭2向被檢體的體腔內(nèi)被插入時相當(dāng)于插入方向)的各位置上，生成與I幀對應(yīng)的超聲波圖像。然后，伴隨超聲波探頭2的位置的移動，根據(jù)多個位置生成與多幀對應(yīng)的超聲波圖像。CINE存儲器7臨時存儲與多幀對應(yīng)的超聲波圖像。超聲波體數(shù)據(jù)生成部8基于CINE存儲器7中臨時存儲的超聲波圖像，生成將沿著一方向(超聲波探頭2的進退方向)的多幀的超聲波圖像堆積起來的三維的超聲波體數(shù)據(jù)。體數(shù)據(jù)記錄部9記錄所生成的三維的超聲波體數(shù)據(jù)，或記錄醫(yī)療用圖像診斷裝置17拍攝到三維體數(shù)據(jù)。
[0034]用于檢測超聲波探頭2的位置以及姿勢的磁傳感器等的位置傳感器4通過在超聲波探頭2安裝的位置傳感器固定機構(gòu)3而固定在超聲波探頭2上。另外，在包括被檢體的坐標(biāo)系中，使磁場等發(fā)射源頭產(chǎn)生的源頭產(chǎn)生源5例如被配置在橫放被檢體的床的旁邊等。這些位置傳感器4以及源頭產(chǎn)生源5與掃描面取得部11電連接，來自位置傳感器4與源頭產(chǎn)生源5的輸出信號被輸出到掃描面取得部11。
[0035]掃描面取得部11具有:基于來自位置傳感器4或源頭產(chǎn)生源5的輸出信號，取得超聲波探頭2的位置?傾斜角度等的位置信息，運算超聲波探頭2的三維的位置以及傾斜角等，計算出超聲波探頭2的掃描面(超聲波圖像的剖面)的坐標(biāo)的掃描面運算部Ila ;和對所計算出的掃描面的坐標(biāo)進行記錄的掃描面記錄部I lb。在本實施方式中，作為超聲波探頭2的位置檢測的例子而例示了基于磁場進行的位置檢測，但并不限定于此，也可以使用各種公知的位置檢測方法。計算出的掃描面的坐標(biāo)被輸出到參考圖像生成部12以及圖像處理部14。
[0036]參考圖像生成部12利用由掃描面取得部11計算出的坐標(biāo)，根據(jù)在體數(shù)據(jù)記錄部9中記錄的三維體數(shù)據(jù)，生成與超聲波圖像相同剖面的參考圖像(以下，稱作第一參考圖像。)、以第一參考像的深度方向為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)90°或270°的參考圖像(以下，稱作第二參考圖像。)以及與超聲波探頭2的超聲波發(fā)射面平行的參考圖像(以下，稱作第三參考圖像)，另外生成任意剖面的參考圖像。進而，參考圖像生成部12進行在所生成的各參考圖像上重疊顯示表示其他參考圖像的位置的虛線，或者不顯示這些虛線的處理。
[0037]參考圖像生成部12基于掃描面坐標(biāo)，運算超聲波圖像內(nèi)的超聲波的發(fā)射區(qū)域(也稱作視場區(qū)域)的坐標(biāo)，對第一、第二、第三參考圖像，進行使超聲波的發(fā)射區(qū)域外的區(qū)域的亮度降低，或者不顯示發(fā)射區(qū)域外的區(qū)域的處理。
[0038]進而，參考圖像生成部12對應(yīng)于超聲波探頭2的運動，變更參考圖像的圖像尺寸以及幀速率，由此能變更重建參考圖像的速度。即，在超聲波探頭2向進退方向的運動快的情況下，與畫質(zhì)相比優(yōu)先幀速率，高速地描繪參考圖像。相反，在超聲波探頭2的運動速度慢的情況下，與幀速率相比優(yōu)先畫質(zhì)，重建參考圖像來進行描繪。由此，能追隨超聲波探頭2的運動來顯示參考圖像。
[0039]參考圖像生成部12將表示各參考圖像的剖面位置的位置信息與所生成的參考圖像輸出到圖像處理部14。表示各參考圖像的剖面位置的位置信息也輸出到引導(dǎo)圖像生成部
13。即，參考圖像生成單元(參考圖像生成部12)生成由不同剖面構(gòu)成的多個參考圖像，在I個參考圖像上，重疊顯示表示其他參考圖像的層間距的標(biāo)志，強調(diào)顯示表示層間距的標(biāo)志，該層間距表示顯示單元(監(jiān)視器15)所顯示的其他參考圖像的剖面位置。
[0040]另外，還具備第一圖像處理單元(引導(dǎo)圖像生成部13)，其在超聲波圖像上，重疊顯示表示參考圖像的層間距的標(biāo)志，強調(diào)顯示表示層間距的標(biāo)志，該層間距表示顯示單元(監(jiān)視器15)所顯示的參考圖像的剖面位置。
[0041]引導(dǎo)圖像生成部13利用體數(shù)據(jù)記錄部9中記錄的被檢體的三維體數(shù)據(jù)與由參考圖像生成部12得到的參考圖像的剖面位置信息，生成在被檢體的三維可視圖像上用半透明彩色重疊顯示參考圖像的剖面而成的引導(dǎo)圖像。作為用于引導(dǎo)圖像所使用的被檢體的三維圖像的制作手法例如可以采用體繪法或面繪法等的公知的方法。生成的引導(dǎo)圖像被輸出到圖像處理部14。
[0042]此外，通過醫(yī)療用圖像斷裝置17取得的被檢體的三維體數(shù)據(jù)、和超聲波探頭2位置之間的對應(yīng)的建立，例如可以使用下述等的公知的手法來實現(xiàn):將由被檢體的三維體數(shù)據(jù)構(gòu)成的被檢體圖像和由超聲波探頭2得到的超聲波圖像顯示在監(jiān)視器15上，由操作者利用定位設(shè)備指示上述被檢體圖像所包含的特征的部位和上述超聲波圖像所包含的相同特征的部位。另外，將取得超聲波圖像時的進退方向的位置信息建立關(guān)聯(lián)地存儲超聲波圖像。
[0043]圖像處理部14與掃描面取得部11、CINE存儲器7、參考圖像生成部12、引導(dǎo)圖像生成部13連接。另外，從CINE存儲器7取得超聲波圖像，從參考圖像生成部12取得參考圖像，從引導(dǎo)圖像生成部13取得引導(dǎo)圖像。另外，利用掃描面取得部11計算出的掃描面的坐標(biāo)與參考圖像的剖面位置信息，進行在超聲波圖像上重疊顯示/不顯示表示參考圖像的位置的虛線的處理。進而，進行用于將超聲波圖像、參考圖像以及引導(dǎo)圖像的位置建立對應(yīng)，并使監(jiān)視器15進行顯示的處理。
[0044]例如，也可以并排顯示超聲波圖像與參考圖像，也可以將參考圖像半透明化并在超聲波圖像重疊顯示。在重疊了的情況下，在一個圖像中能夠容易比較超聲波圖像與參考圖像。此外，能夠適當(dāng)?shù)睾铣娠@示由CINE存儲器7、參考圖像生成部12、引導(dǎo)圖像生成部13生成的圖像。
[0045]進而，圖像處理部14進行用半透明彩色在引導(dǎo)圖像上重疊掃描面的圖像處理。由此，手術(shù)實施者能夠利用三維圖形掌握被檢體與超聲波探頭2的掃描面的位置關(guān)系。此外，在本實施方式中，由于第一參考圖像的位置與超聲波圖像的掃描面的位置一致，所以在以下的說明中，選取了在引導(dǎo)圖像上顯示第一參考圖像的位置的例子，但也可以將第一參考圖像換為超聲波圖像的掃描面。
[0046]另外，在后述的第二實施方式中，圖像處理部14也與路徑計算部53連接，也能將從路徑計算部53取得的穿刺針51的路徑、位置或者其芯線的延長線的位置，重疊顯示于超聲波圖像。
[0047]在移動?旋轉(zhuǎn)信號輸入部16上連接鼠標(biāo)、軌跡球等的定位設(shè)備和鍵盤等的輸入裝置。另外，若手術(shù)實施者操作這些輸入裝置，選擇移動或者旋轉(zhuǎn)的種類、以及移動方向或者旋轉(zhuǎn)方向，進而輸入移動量以及旋轉(zhuǎn)角度，則移動?旋轉(zhuǎn)信號輸入部16取得這些輸入值，并將其輸出到參考圖像生成部12。另外，移動?旋轉(zhuǎn)信號輸入部16也可以接受成為移動或者旋轉(zhuǎn)的對象的圖像的選擇輸入。
[0048]參考圖像生成部12根據(jù)輸入值對參考圖像進行移動、旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)圖像生成部13基于從參考圖像生成部12取得的參考圖像`的位置信息移動引導(dǎo)圖像上的參考圖像的位置。伴隨于此，圖像處理部14移動表示在超聲波圖像上重疊的參考圖像的位置的標(biāo)志。
[0049]或者，若利用由鼠標(biāo)、軌跡球等的定位設(shè)備等構(gòu)成的操作裝置使重疊于引導(dǎo)圖像的參考圖像的位置、重疊于超聲波圖像的參考圖像的位置移動?旋轉(zhuǎn)，則移動?旋轉(zhuǎn)信號輸入部16檢測該移動量.旋轉(zhuǎn)量，參考圖像生成部12根據(jù)檢測出的輸入值生成新的參考圖像，也更新顯示監(jiān)視器15的參考圖像。
[0050]超聲波診斷裝置10還具備將觀察部位移近?移離的操作輸入裝置。若將觀察部位移近.移離，則在由超聲波圖像生成部6生成的超聲波圖像中，變更觀察部位的顯示倍率。伴隨于此，參考圖像生成部12使參考圖像的顯示倍率變更(新生成)，使得與新的超聲波圖像的顯示倍率一致。顯示倍率被變更的超聲波圖像或參考圖像在監(jiān)視器15中被更新顯示。
[0051]接下來，基于圖2對超聲波探頭2進行說明。圖2是表示超聲波探頭2的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0052]作為超聲波探頭2，可以使用從2個超聲波發(fā)射面同時取得2個超聲波圖像的雙平面形式的超聲波探頭A、切換2個超聲波發(fā)射面取得I個超聲波圖像的非雙平面形式的超聲波探頭B、和具備I個超聲波發(fā)射面的超聲波探頭C。
[0053]超聲波探頭A是被插入到包含前列腺區(qū)域的被檢體的體腔內(nèi)，并在體腔內(nèi)收發(fā)超聲波的裝置。超聲波探頭A具備2個超聲波發(fā)射面20、21。超聲波發(fā)射面20被配備在超聲波探頭A的前端部。另外,從超聲波發(fā)射面20發(fā)射的超聲波的深度方向dpi與超聲波發(fā)射面20垂直。通過從超聲波發(fā)射面20發(fā)射的超聲波拍攝的圖像成為第一剖面圖像22。超聲波發(fā)射面21與超聲波發(fā)射面20相比更靠超聲波探頭A的中央地配備。另外,從超聲波發(fā)射面21發(fā)射的超聲波的深度方向與超聲波發(fā)射面21垂直。通過從超聲波發(fā)射面21發(fā)射的超聲波拍攝的圖像成為第二剖面圖像23。
[0054]超聲波探頭B是非雙平面超聲波探頭，其具有2個超聲波發(fā)射面24、25，切換各超聲波發(fā)射面24、25，取得來自某一方的超聲波發(fā)射面的超聲波圖像。從超聲波發(fā)射面24得到的圖像是第三剖面圖像26，從超聲波發(fā)射面25得到的圖像是第四剖面圖像27。各超聲波發(fā)射面24、25的深度方向相對于各超聲波發(fā)射面而垂直。
[0055]超聲波探頭C是具備I個超聲波發(fā)射面28的超聲波探頭。從超聲波發(fā)射面28得到的圖像是第五剖面圖像29。
[0056]本實施方式中使用的超聲波探頭2也可以是超聲波探頭A、B、C的任一個。另外，并不限定于插入被檢體的體腔內(nèi)的超聲波探頭，對于例如腹部回波所使用的從體表面向體內(nèi)收發(fā)超聲波的超聲波探頭，也能適用本發(fā)明。
[0057]<第一實施方式>
[0058]第一實施方式的超聲波診斷裝置10是下述的實施方式:顯示正交3剖面的參考圖像、和將這些參考圖像的剖面位置重疊顯示于三維被檢體圖像上的引導(dǎo)圖像，在參考圖像上重疊顯示表示超聲波探頭2 的位置的標(biāo)志。
[0059]更具體地說，第一實施方式根據(jù)在體數(shù)據(jù)記錄部9中記錄的三維體數(shù)據(jù)，生成由與超聲波圖像相同剖面的圖像構(gòu)成的第一參考圖像、使第一參考圖像沿著超聲波的深度方向旋轉(zhuǎn)90°或者270°的第二參考圖像、另外由與超聲波發(fā)射面平行的剖面構(gòu)成的第三參考圖像，在這些參考圖像上，重疊顯示表示超聲波探頭的位置的標(biāo)志。
[0060]在本實施方式中，如上所述，以顯示與超聲波圖像的剖面相同剖面、以及與超聲波圖像的剖面正交的2軸的剖面的參考圖像的情況為例進行了說明，但參考圖像并不限定于這些3軸剖面，也可以是由使這些3軸剖面移動.旋轉(zhuǎn)到任意的位置而成的任意的剖面構(gòu)成的圖像。另外，在本實施方式中，基于超聲波體數(shù)據(jù)生成參考圖像，但也可以基于體數(shù)據(jù)記錄部9中記錄的通過MRI裝置或X射線CT裝置得到的三維體數(shù)據(jù)來生成參考圖像。
[0061]以下，基于圖3至圖10，對第一實施方式進行說明。圖3是表示超聲波發(fā)射面與超聲波圖像、以及第一參考圖像、第二參考圖像及第三參考圖像的位置關(guān)系的說明圖，(a)表示超聲波發(fā)射面和由從此處發(fā)射的超聲波而形成的超聲波圖像的位置關(guān)系，(b)表示各參考圖像以及它們的位置關(guān)系。圖4是表示第一實施方式中的畫面顯示例的說明圖。
[0062]圖5是表示在選擇了第三參考圖像的狀態(tài)下使軌跡球向上方向旋轉(zhuǎn)的情況下，第三參考圖像向深度方向連續(xù)地切換的概念的說明圖，(a)表示表示軌跡球的操作與伴隨其的畫面遷移，(b)表示伴隨軌跡球的操作的第三參考圖像的位置以及表示其的標(biāo)志的移動。圖6是表示在選擇了第三參考圖像的狀態(tài)下使軌跡球向下方向旋轉(zhuǎn)的情況下，第三參考圖像向與深度方向相反方向連續(xù)地切換的概念的說明圖，(a)表示伴隨軌跡球的操作與伴隨其的畫面遷移，(b)表示伴隨軌跡球的操作的第三參考圖像的位置以及表示其的標(biāo)志的移動。[0063]圖7是表示在選擇了第二參考圖像的狀態(tài)下使軌跡球向右方向旋轉(zhuǎn)的情況下，第二參考圖像向與深度方向正交的方向(圖7的紙面上的右方向)連續(xù)地切換的概念的說明圖，(a)表示軌跡球的操作與伴隨其的畫面遷移，(b)表示伴隨軌跡球的操作的第二參考圖像以及表示其的標(biāo)志的位置的移動。圖8是表示在選擇了第三參考圖像33的狀態(tài)下，使軌跡球向右旋轉(zhuǎn)時的畫面遷移的說明圖，(a)表示包含第三參考圖像的畫面遷移，(b)表示第三參考圖像的位置的移動。
[0064]圖9是表示使第三參考圖像向超聲波發(fā)射面內(nèi)的多個方向移動的狀態(tài)的說明圖，(a)表示軌跡球的操作方向，(b)表示各操作方向所對應(yīng)的移動后的第三參考圖像。圖10是表示在選擇了第二參考圖像的狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)方向切換按鈕49，將旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定在“進深.跟前?左?右”的基礎(chǔ)上，使軌跡球16t向上下、左右方向旋轉(zhuǎn)的情況下顯示的第二參考圖像的說明圖，(a)表示第二參考圖像的旋轉(zhuǎn)方向以及軌跡球的操作方向，(b)表示旋轉(zhuǎn)后的第二參考圖像。
[0065]首先，對超聲波發(fā)射面與超聲波圖像、以及第一參考圖像、第二參考圖像以及第三參考圖像的位置關(guān)系進行說明。在以下的說明中，雖然對使用圖2的超聲波探頭C作為超聲波探頭2的例子進行說明，但對于從超聲波探頭A、B的各超聲波發(fā)射面取得的超聲波圖像也能適用本發(fā)明。
[0066]如圖3(a)所示，由從超聲波探頭C的前端部配備的超聲波發(fā)射面28發(fā)射的超聲波生成的超聲波圖像29為朝向深度方向dpi擴展的扇狀的區(qū)域。
[0067]在圖3(b)的( b-Ι)所示的三維體數(shù)據(jù)30中，將從與超聲波圖像29相同的剖面提取的圖像稱作第一參考圖像31。第一參考圖像31與平行于后述的超聲波發(fā)射面28的第三參考圖像33正交(參照圖3(b)的(b-2))。
[0068]另外，在本實施方式中將使第一參考圖像31以深度方向Clp1為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)了 90°或270°的圖像稱作第二參考圖像32。第二參考圖像32與第一參考圖像31正交。另外，第二參考圖像32也與平行于后述的超聲波發(fā)射面28的第三參考圖像33正交(參照圖3(b)的(b-3))。
[0069]進而，在本實施方式中，將從平行于超聲波發(fā)射面28的剖面提取的圖像稱作第三參考圖像33。第三參考圖像33分別與第一參考圖像31以及第二參考圖像32正交(參照圖 3(b)的(b-3))。
[0070]此外，在圖3~圖10中，在白底上用黑色的點描繪出標(biāo)志31m，該標(biāo)志31m表示超聲波圖像29以及第一參考圖像31的視場區(qū)域、以及后述的引導(dǎo)圖像中的第一參考圖像31的位置。此外，黑字上白色的點表示位于視場區(qū)域內(nèi)并且拍攝了被檢體的腸內(nèi)的區(qū)域。用右下斜線的陰影線描繪出第二參考圖像32的視場區(qū)域、以及后述的引導(dǎo)圖像中的表示第二參考圖像32的位置的標(biāo)志32m，用左下斜線的陰影線描繪出第三參考圖像33的視場區(qū)域、以及后述的引導(dǎo)圖像中的表示第三參考圖像33的位置的標(biāo)志33m。進而，使用右下以及左下斜線的格子狀的陰影線描繪出視場外區(qū)域。另外，位于超聲波圖像29以及第一參考圖像的視場外區(qū)域內(nèi)的白圈是表示超聲波圖像29以及第一參考圖像的視點位置的標(biāo)記(定向標(biāo)志)。關(guān)于在第二實施方式的說明使用的圖11、圖12也一樣。
[0071]參考圖像生成部12具有提取出由超聲波探頭2得到的超聲波圖像29的視場區(qū)域(或者視場外區(qū)域)，并在各參考圖像(第一參考圖像31、第二參考圖像32、第三參考圖像33)中使視場外區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域的亮度降低的功能。另外，參考圖像生成部12具有在各參考圖像(第一參考圖像31、第二參考圖像32、第三參考圖像33)中不顯示視場外區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域的功能。各參考圖像(第一參考圖像31、第二參考圖像32、第三參考圖像33)相互正交。
[0072]即，參考圖像生成單元(參考圖像生成部12)具有提取超聲波圖像的視場區(qū)域，在相互正交的各參考圖像中使視場外區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域的亮度降低的功能。另外，參考圖像生成單元(參考圖像生成部12)具有提取超聲波圖像的視場區(qū)域，在相互正交的各參考圖像中不顯示視場外區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域的功能。
[0073]另外，通過手術(shù)實施者的設(shè)定，也能選擇各參考圖像(第一參考圖像31、第二參考圖像32、第三參考圖像33)的視場外區(qū)域所對應(yīng)的部分的顯示或者不顯示。通過這些功能，超聲波圖像與各參考圖像(第一參考圖像31、第二參考圖像32、第三參考圖像33)的對應(yīng)關(guān)系變得明確，手術(shù)實施者能夠容易地把握兩圖像的對應(yīng)關(guān)系。
[0074]圖3(b)的(b-4)所示的圖像是從三維體數(shù)據(jù)30提取并生成的第一參考圖像31。另外，第一參考圖像31內(nèi)的虛線34表示第二參考圖像32的位置，虛線35表示第三參考圖像33的位置。由此，容易把握所顯示的第一參考圖像31、第二、第三參考圖像32、33的位置關(guān)系。另外，也使超聲波圖像29顯示表示第二參考圖像32以及第三參考圖像33的位置的虛線34、35。
[0075]圖3(b)的(b-5)所示的圖像是從三維體數(shù)據(jù)30提取并生成的第二參考圖像32。在第二參考圖像32上重疊顯示表示超聲波探頭2的位置的插圖37。插圖37用區(qū)域37r表示第二參考圖像32中的超聲波探頭2的剖面形狀，用虛線371表示從第二參考圖像32看到的超聲波探頭2的輪廓。換句話說，虛線371是將超聲波探頭2平行投影到第二參考圖像32時的輪廓線。即，使用表示將超聲波探頭2投影到參考圖像的剖面的形狀的輪廓線來顯示超聲波探頭標(biāo)志。使用表示超聲波探頭2的剖面中的剖面形狀的區(qū)域來顯示超聲波探頭標(biāo)志。
[0076]由此，在超聲波探頭2的超聲波發(fā)射面28位于第二參考圖像32內(nèi)的情況下，在插圖37內(nèi)描繪出矩形區(qū)域37r(其邊飾成為虛線371)，在沒有位于第二參考圖像32內(nèi)的情況下，在插圖37內(nèi)沒有描繪出矩形區(qū)域37r，僅描繪出輪廓線371。在圖3的第二參考圖像32的情況下，由于超聲波探頭2的超聲波發(fā)射面28的一部分包含在第二參考圖像32中，所以描繪出包含了矩形區(qū)域37r的插圖37。
[0077]進而，在第二參考圖像32顯示第一參考圖像31上所顯示的視場外區(qū)域38。視場外區(qū)域38與視場區(qū)域相比使亮度降低地顯示。進而，第二參考像圖像32重疊顯示表示第一參考圖像31的位置的虛線36以及表示第三參考圖像33的位置的虛線35。
[0078]圖3(b)的(b-6)所示的圖像是從三維體數(shù)據(jù)30提取并生成的第三參考圖像33。在第三參考圖像33重疊顯示表示超聲波探頭2的位置的插圖39。插圖39用區(qū)域39r表示第三參考圖像33中的超聲波探頭2的剖面形狀，用虛線391表示從第三參考圖像33看到的超聲波探頭2的輪廓。換句話說，虛線391是將超聲波探頭2平行投影到第三參考圖像33時的輪廓線。
[0079]由此，在超聲波探頭2的超聲波發(fā)射面28位于第三參考圖像33內(nèi)的情況下，在插圖39內(nèi)描繪出矩形區(qū)域39r，在沒有位于第三參考圖像33內(nèi)的情況下，在插圖39內(nèi)沒有描繪出矩形區(qū)域39r，僅描繪出輪廓線391。在圖3的第三參考圖像33的情況下，由于超聲波探頭2的超聲波發(fā)射面28的一部分被包含在第三參考圖像33，所以描繪出包含了矩形區(qū)域39r的插圖39。
[0080]進而，在第三參考圖像33顯示第一參考圖像31上所顯示的視場外區(qū)域40。視場外區(qū)域40與視場區(qū)域相比使亮度降低地來顯示。進而，第三參考像圖像33重疊顯示表示第一參考圖像31的位置的虛線36以及表示第二參考圖像32的位置的虛線34。
[0081]上述虛線34~36例如按每個剖面改變虛線的顏色，或以單點劃線或雙點劃線、虛線等的顯示形態(tài)區(qū)分虛線的種類，或使用虛線的顏色與種類的兩種，按照每個參考圖像進行區(qū)分。另外，在以虛線的顏色區(qū)分參考圖像的情況下，為了明確與該虛線所對應(yīng)的參考圖像的對應(yīng)關(guān)系，也可以以對應(yīng)的虛線的顏色對參考圖像的顯示區(qū)域做邊飾，或附上由同顏色或者相同的顯示形態(tài)構(gòu)成的圖像識別標(biāo)志。將這些虛線34~36重疊顯示于參考圖像的處理通過參考圖像生成部12來執(zhí)行。另外，在本實施方式中，在表示超聲波探頭2的插圖37,39中，雖然并用了矩形狀區(qū)域37r、39r與輪廓線371、391，但也可以使用其中I個。
[0082]接著基于圖4至圖9，對第一實施方式的顯示畫面進行說明。
[0083]如圖4所示，在本實施方式所涉及的畫面41上，顯示超聲波圖像29、由與超聲波圖像29相同剖面構(gòu)成的第一參考圖像31、使第一參考圖像31旋轉(zhuǎn)90°或者270°的第二參考圖像32、與超聲波發(fā)射面平行的第三參考圖像33以及引導(dǎo)圖像42。進而，在畫面41上配備執(zhí)行各種功能的軟按鈕。在這些軟按鈕中包含:超聲波圖像上的引導(dǎo)線的ON / OFF切換按鈕43 ;參考圖像上的引導(dǎo)線的ON / OFF切換按鈕44 ;在參考圖像上表示超聲波探頭的位置的插圖顯示的ON / OFF切換按鈕45 ;導(dǎo)航功能的ON / OFF切換按鈕46 ;作為移動或者旋轉(zhuǎn)的圖像，選擇第二參考圖像或者第三參考圖像的任一個的圖像選擇按鈕47 ;移動方向(進深.跟前方向/相同平面內(nèi)的任意方向)切換按鈕48以及旋轉(zhuǎn)方向(進深.跟前方向?左?右/上下方向)切換按鈕49。
[0084]引導(dǎo)圖像42基于由MRI裝置或CT裝置拍攝的被檢體的三維的體數(shù)據(jù)，例如實施體繪法，從而在將被檢體的三維的內(nèi)部構(gòu)造可視化的三維可視化圖像上，重疊顯示表示第一參考圖像的位置的標(biāo)志31m、表示第二參考圖像的位置的標(biāo)志32m和表示第三參考圖像的位置的標(biāo)志33m。
[0085]手術(shù)實施者若按壓超聲波圖像上的引導(dǎo)線的ON / OFF的切換按鈕43，則在超聲波畫面上也能選擇所對應(yīng)的虛線34、35的顯示/不顯示。此外，在超聲波圖像29上重疊顯示虛線34、35的處理由圖像處理部14進行。
[0086]手術(shù)實施者若按壓參考圖像上的引導(dǎo)線的ON / OFF的切換按鈕44，則能夠選擇表示在第一參考圖像31、第二參考圖像32、第三參考圖像33上重疊顯示的其他參考圖像的位置的虛線34、35、36的顯示/不顯示。
[0087]手術(shù)實施者若按下表示超聲波探頭的位置的插圖顯示的ON / OFF切換按鈕45，則能夠選擇表示在第二參考圖像32、第三參考圖像33上重疊顯示的超聲波探頭的位置的插圖37、39的顯示/不顯示。
[0088]手術(shù)實施者若按壓導(dǎo)航功能的ON / OFF切換按鈕46，則切換為導(dǎo)航模式，則強調(diào)顯示預(yù)先作為默認而設(shè)定的第二參考圖像32或者第三參考圖像33。關(guān)于導(dǎo)航模式的功能的詳情在后面描述。[0089]手術(shù)實施者若按壓圖像選擇按鈕47，則能選擇第二參考圖像32或者第三參考圖像33的任何一方。圖像選擇方法除了由在監(jiān)視器15上搭載的屏幕按鈕構(gòu)成的圖像選擇按鈕47之外，還可以使用未圖示的超聲波診斷裝置10的中央控制臺上的圖像選擇按鈕。進而，在按壓位于未圖示的超聲波診斷裝置10的中央控制臺上的指針顯示按鈕，在監(jiān)視器15上顯示了指針后，也可以由該指針直接選擇第二參考圖像32或者第三參考圖像33。
[0090]另外，在進入導(dǎo)航模式前，預(yù)先通過圖像選擇按鈕47，也能將進入導(dǎo)航模式之際選擇的圖像設(shè)定作為默認設(shè)定。
[0091]手術(shù)實施者若按壓移動方向切換按鈕48，則能對使所選擇的圖像(在畫面41中為第三參考圖像33)沿著圖4的紙面上的進深.跟前方向移動，或者沿著相同平面內(nèi)的任意的方向移動進行選擇。
[0092]手術(shù)實施者若按壓旋轉(zhuǎn)方向切換按鈕49，則能對使所選擇的圖像(在畫面41中為第三參考圖像33)以圖4的紙面上的左右方向或圖4的紙面上的上下方向為旋轉(zhuǎn)軸進行的旋轉(zhuǎn)的某一個進行選擇。
[0093]在上述導(dǎo)航模式下，雖然強調(diào)顯示預(yù)先作為默認而設(shè)定的參考圖像，但存在伴隨于此的幾個強調(diào)顯示。以下以第二參考圖像32被設(shè)定為默認的情況為例進行說明。
[0094]在第二參考圖像32被選擇為默認圖像的狀態(tài)下按壓圖像選擇按鈕47，能將第三參考圖像33選擇為導(dǎo)航模式使用的圖像。導(dǎo)航模式下的強調(diào)顯示例如可以通過以顏色或粗線等對圖像的周圍做邊飾等根據(jù)強調(diào)顯示的有無而不同的顯示形態(tài)來實現(xiàn)。畫面41表示第三參考圖像33通過重疊顯示顯示框50而被強調(diào)顯示，并且解除了第二參考圖像32的強調(diào)顯示的狀態(tài)。
[0095]另外，在導(dǎo)航模式下，強調(diào)顯示表示在超聲波圖像29上以及沒有被強調(diào)的參考圖像，即第一參考圖像31以及第二參考圖像32上所顯示的、被強調(diào)的參考圖像，即第三參考圖像33的顯示位置的虛線35。
[0096]進而，表示在引導(dǎo)圖像42上顯示的被強調(diào)的參考圖像，即第三參考圖像33的位置的標(biāo)志33m也一并被強調(diào)顯示。
[0097]另外在導(dǎo)航模式下，顯示表示沒有被強調(diào)顯示的圖像(即在畫面41中為超聲波圖像29、第一參考圖像31以及第二參考圖像32)所顯示的、被強調(diào)的參考圖像(即在畫面41中為第三參考圖像33)的當(dāng)前的顯示位置的虛線35。虛線35對應(yīng)于第三參考圖像33的移動間距，按照虛線35A、35B、350"、35a、35b、35c…進行移動的同時，并始終被顯示。此外，虛線35的添加字之中，大文字按照朝深度變深的方向從當(dāng)前的顯示位置離開的順序描繪為A、B、C...，小文字按照深度變淺的方向從當(dāng)前的顯示位置離開的順序描繪為a、b、c...。
[0098]在圖4的狀態(tài)下，在按壓移動方向切換按鈕48，作為移動方向選擇了進深?跟前方向后，若如圖5(a)的(a-Ι)所示使超聲波診斷裝置10上的軌跡球16t向上方向旋轉(zhuǎn)，或使能與超聲波診斷裝置10連接的未圖示的定位設(shè)備、例如鼠標(biāo)的鼠標(biāo)滾輪向上方向旋轉(zhuǎn)，則第三參考圖像33沿著超聲波的深度方向向深的方向(遠離超聲波探頭2的方向:圖5(b)的(b-5)中的箭頭B方向)移動。
[0099]由此，圖5(a)的(a-2)所示的第三參考圖像33如圖5(a)的(a_3)所示切換為36A、36B、36C...，并且超聲波圖像29、第一參考圖像31、第二參考圖像32上所顯示的虛線35的強調(diào)顯示按順序向35A、35B、35C...連續(xù)地移動。此時，若第三參考圖像沿著深度方向dpi向更深的方向移動，則表示第三參考圖像33所顯示的超聲波探頭2的位置的插圖39變?yōu)榫匦螤顓^(qū)域39r緩緩變小并且僅留下虛線391的顯示。另外，若圖5(b)的(b-3)所示的第三參考圖像33沿著深度方向dpi向更深的方向移動，向圖5(b)的(b-4)所示的第三參考圖像33C遷移，則引導(dǎo)圖像42所顯示的剖面的標(biāo)志33m也沿著深度方向dpi移動(從圖5(b)的(b-Ι)的標(biāo)志33m向該圖的(b-2)的33mC移動)。
[0100]相反，在圖4的狀態(tài)下，在按壓移動方向切換按鈕48，作為移動方向選擇了進深.跟前方向后，若如圖6(a)的(a-1)所示使超聲波診斷裝置10上的軌跡球16t向下方向旋轉(zhuǎn)，或使能與超聲波診斷裝置10連接的未圖示的定位設(shè)備、例如鼠標(biāo)的鼠標(biāo)滾輪向下方向旋轉(zhuǎn)，則第三參考圖像33沿著超聲波的深度方向dpi向淺的方向(靠近超聲波探頭2的方向:箭頭C方向)移動。
[0101]由此圖6(a)的(a-2)所示的第三參考圖像33如圖6(a)的(a_3)所示，按順序切換為36a、36b、36c...，并且超聲波圖像29、第一參考圖像31、第二參考圖像32上所顯示的虛線35的強調(diào)顯示也按順序向35a、35b、35c…連續(xù)地移動。此時，關(guān)于表示第三參考圖像33所顯示的超聲波探頭2的位置的插圖39，隨著第三參考圖像33沿深度方向dpi向更淺的方向移動，插圖39之中，表示第三參考圖像33的包含在第三參考圖像33的部分的矩形狀區(qū)域39r的面積被漸漸放大顯示。
[0102]另外，若圖6(b)的(b-3)所示的第三參考圖像33沿深度方向dpi移動，向圖6(b)的(b-4)所示的第三參考圖像33c遷移，則表示引導(dǎo)圖像42所顯示的第三參考圖像33的位置的標(biāo)志33m也沿深度方向dpi移動(從圖6(b)的(b_l)的標(biāo)志33m向圖6(b)的(b_2)的33mc移動)。
[0103]接著基于圖7，對移動第二參考圖像32的處理進行說明。在選擇了第二參考圖像32的狀態(tài)下通過移動方向選擇按鈕48作為移動方向而選擇了 “進深.跟前方向”后，若圖7(a)的(a-Ι)所示使軌跡球16t向右方向旋轉(zhuǎn)，則第二參考圖像32如圖7(b)的(b_3)所示，在超聲波體數(shù)據(jù)30內(nèi)從基準(zhǔn)位置沿著箭頭D方向移動，向圖7(b)的(b-4)所示的第二參考圖像32C遷移。即，在與超聲波探頭2的位置關(guān)系中，如圖7(b)的(b-5)所示，基準(zhǔn)位置位于從超聲波探頭2發(fā)射的超聲波的中心軸的位置，但伴隨軌跡球16t的旋轉(zhuǎn)沿箭頭D方向移動，向第二參考圖像32C遷移。伴隨于此，表示圖7(b)的(b-Ι)所示的引導(dǎo)圖像42的位置的標(biāo)志32m向圖7(b)的(b-2)所示的標(biāo)志32mC遷移。
[0104]進而，伴隨軌跡球16t的右方向的旋轉(zhuǎn)，圖7(a)的(a_2)所示的第二參考圖像32如圖7(a)的(a-3)所示，按順序切換為32A、32B、32C...，并且在超聲波圖像29、第一參考圖像31、第三參考圖像33上所顯示的虛線34分別按順序向34A、34B、34C…連續(xù)地移動。此時，表示第二參考圖像32所顯示的超聲波探頭2的位置的插圖37中，每次切換第二參考圖像32的顯示剖面，矩形狀區(qū)域37r漸漸變小，不久變?yōu)閮H顯示虛線371。這是因為由于每次切換第二參考圖像32的剖面，視場就被更新，所以超聲波探頭2與第二參考圖像32的位置關(guān)系變化。
[0105]接著基于圖8對超聲波發(fā)射面內(nèi)的移動進行說明。如圖8所示，在監(jiān)視器15上，在初始狀態(tài)下如圖8(a)的(a-1)所示，顯示超聲波圖像29和基準(zhǔn)位置處的第一參考圖像
31、第二參考圖像32、第三參考圖像33。在超聲波圖像29、第一參考圖像31、第二參考圖像32上，顯示表示第三參考圖像33的位置的虛線35。[0106]在此，在通過移動方向選擇按鈕48作為移動方向而選擇了“相同平面”后，若使軌跡球16t向右方向旋轉(zhuǎn)，則第三參考圖像33在超聲波體數(shù)據(jù)30內(nèi)，從基準(zhǔn)位置向第三參考圖像33R遷移(參照圖8(b))。其結(jié)果，在監(jiān)視器15上第三參考圖像33R被更新顯示(參照圖8的(a)的(a-2))。此外，即使第三參考圖像33向第三參考圖像33R移動，表示超聲波圖像29、第一參考圖像31、第二參考圖像32上的第三參考圖像33的虛線35的位置不變化，所以這些圖像不變化。
[0107]另外如圖9(a)所示，若將軌跡球16t向al~a8的各方向旋轉(zhuǎn)操作，則提取第三參考圖像33的剖面位置根據(jù)軌跡球16t的旋轉(zhuǎn)方向以及旋轉(zhuǎn)量移動。在圖9(a)中，若使軌跡球16t向旋轉(zhuǎn)方向al、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8的各方向移動，則第三參考圖像33如圖9(b)所示，從第三參考圖像33分別向第三參考圖像33Front、33FrontR、33R、33BackR、33Back、33BackL、33L、33FrontL遷移。在這些遷移后的圖像上顯示表示移動的超聲波探頭的位置的標(biāo)志39。
[0108]al、a5方向是沿著深度方向的移動。在沿著al方向移動的情況下，重疊顯示于超聲波圖像29、第一參考圖像31、第二參考圖像35的虛線35例如如圖8 (a)的(a_2)所示向35A、35B、35C 移動。
[0109]a3、a7方向在超聲波的發(fā)射面內(nèi)，是沿著與深度方向正交的方向的移動。在該情況下，由于第三參考圖像33在深度方向的位置不變化，所以表示超聲波圖像29、第一參考圖像31、第二參考圖像32上的第三參考圖像33的虛線35的位置不變化。
[0110]a2、a8方向是沿著深度方向深的方向和沿著與深度方向正交的方向伴隨右或者左移動的移動。在該情況下，僅以與沿著第三參考圖像33的深度方向?qū)σ苿訉?yīng)的量，表示超聲波圖像29、第一參考圖像31、第二參考圖像32上的第三參考圖像33的虛線35的位置變化。
[0111]a4、a6方向是沿著深度方向淺的方向和沿著與深度方向正交的方向伴隨右或者左移動的移動。在該情況下，僅以與沿著第三參考圖像33的深度方向的移動相應(yīng)的量，表示超聲波圖像29、第一參考圖像31、第二參考圖像32上的第三參考圖像33的虛線35的位置變化。
[0112]接下來，基于圖10對旋轉(zhuǎn)移動進行說明。如圖10所示，在通過圖像選擇按鈕47選擇了第二參考圖像32的狀態(tài)下，若通過旋轉(zhuǎn)方向切換按鈕49，將旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定為“進深?跟前?左?右”的基礎(chǔ)上使軌跡球16t向上方向旋轉(zhuǎn)，則位于基準(zhǔn)位置的第二參考圖像32 (參照圖10(a)的(a-Ι))以第二參考圖像32的左右方向為旋轉(zhuǎn)軸Ax2，相對于監(jiān)視器15，向進深方向旋轉(zhuǎn)(參照圖10(a)的(a-2))，向第二參考圖像32s3遷移(參照圖10(b))。
[0113]若同樣使軌跡球16t向下方向旋轉(zhuǎn)，貝1J第二參考圖像32相對于監(jiān)視器15,作為旋轉(zhuǎn)軸Ax2向跟前方向旋轉(zhuǎn)(參照圖10(a)的(a-3))，向第二參考圖像32s4遷移(參照圖10(b))。
[0114]若使軌跡球16t向左方向旋轉(zhuǎn)，則以第二參考圖像32的進深?跟前方向為旋轉(zhuǎn)軸Axl，第二參考圖像32向左旋轉(zhuǎn)(參照圖10(a)的(a_5))，向第二參考圖像32s2遷移(參照圖10(b))。若同樣使軌跡球16t向右方向旋轉(zhuǎn)，則以第二參考圖像32的進深?跟前方向為旋轉(zhuǎn)軸Axl，第二參考圖像32向右旋轉(zhuǎn)(參照圖10(a)的(a_4))，向第二參考圖像32sl遷移(參照圖10(b))。[0115]伴隨這些旋轉(zhuǎn)，表示引導(dǎo)圖像42上顯示的第二參考圖像32的位置的標(biāo)志32m也隨著軌跡球16t的運動而旋轉(zhuǎn)。
[0116]根據(jù)本實施方式，具備:發(fā)射超聲波，并且接收超聲波的反射波的超聲波探頭2 ；檢測超聲波探頭2的位置的第一位置檢測單元(位置傳感器4);使用基于反射波的反射回波信號生成超聲波圖像的超聲波圖像生成單元(超聲波圖像生成部6);使用被檢體的三維體數(shù)據(jù)，生成任意剖面的參考圖像，在該參考圖像上重疊顯示表示超聲波探頭的位置的超聲波探頭標(biāo)志的參考圖像生成單元(參考圖像生成部12);和顯示超聲波圖像與參考圖像的顯示單元(監(jiān)視器15)。
[0117]超聲波圖像顯示方法包括:使用被檢體的三維體數(shù)據(jù)，生成任意剖面的參考圖像的步驟；在參考圖像上重疊顯示表示超聲波探頭2的位置的超聲波探頭標(biāo)志的步驟；和對基于從超聲波探頭2接收到的反射波的超聲波圖像與參考圖像進行顯示的步驟。由此，通過表示參考圖像上所顯示的超聲波探頭2的位置的標(biāo)志，容易把握參考圖像與超聲波探頭2的位置關(guān)系。
[0118]特別是在插入體腔內(nèi)的超聲波探頭的情況下，由于不能目視超聲波探頭的位置，所以通過容易把握與參考圖像的位置關(guān)系，從而能有助于診斷能力的提高。
[0119]另外，通過在參考圖像、超聲波圖像、另外在引導(dǎo)圖像上，顯示表示各參考圖像的位置的標(biāo)志，從而容易把握這些圖像的相互的位置關(guān)系，能有助于診斷能力的進一步提高。
[0120]〈第二實施方式〉
[0121]第二實施方式是在進行穿刺之際，也一并顯示穿刺針的進入路徑的實施方式。以下，基于圖11以及圖12對第二實施方式進行說明。圖11是表示第二實施方式所涉及的顯示畫面的一個例子的說明圖，表示使用了圖2的超聲波探頭C的情況下的顯示例。圖12是表示第二實施方式所涉及的顯示畫面的一個例子的說明圖，表示使用了圖2的超聲波探頭A的超聲波發(fā)射面21的情況下的顯示例。
[0122]在進行本實施方式所涉及的顯示的情況下，操作者按壓未圖示的超聲波診斷裝置的中央控制臺上的“穿刺引導(dǎo)”按鈕。對應(yīng)于此，路徑計算部53基于與超聲波診斷裝置連接的超聲波探頭的形狀以及穿刺針51出入的物理位置的信息、，將穿刺針51的芯線的延長線作為穿刺針51的路徑來算出穿刺針51的進入路徑，將表示其路徑的數(shù)據(jù)輸出到參考圖像生成部12、引導(dǎo)圖像生成部13以及圖像處理部14。參考圖像生成部12在各參考圖像重疊顯示穿刺針51的路徑，引導(dǎo)圖像生成部13在引導(dǎo)圖像42上重疊顯示穿刺針51的路徑，圖像處理部14在超聲波圖像29重疊顯示穿刺針51的路徑。或者，在本實施方式中使用的穿刺針51中具備位置傳感器52，路徑計算部53具有基于來自源頭產(chǎn)生源5以及位置傳感器52的輸出，計算穿刺針51的當(dāng)前位置與傾斜度，將穿刺針51的芯線的延長線作為穿刺針51的路徑進行計算的功能，也可以進行重疊顯示。
[0123]如圖11所示,在超聲波圖像29上,顯示表示進行穿刺之際使用的穿刺針51的進入路徑的穿刺引導(dǎo)線路(以下簡單記作“引導(dǎo)線路”。)55。此時，在第一參考圖像31上，以與超聲波圖像29上所顯示的引導(dǎo)線路55同位置、相同的大小顯示引導(dǎo)線路55。在第二參考圖像32重疊顯示引導(dǎo)線路55。在第三參考圖像33上，在穿刺針51通過的位置重疊顯示引導(dǎo)線路標(biāo)志56。
[0124]在引導(dǎo)圖像42上，顯示表示引導(dǎo)線路55的位置的箭頭57。在第二、第三參考圖像32、33上確認第一參考圖像31上顯示的引導(dǎo)線路55的位置的情況下，按壓導(dǎo)航功能的ON / OFF切換按鈕46，進入導(dǎo)航模式。
[0125]接著按壓圖像選擇按鈕47，在選擇了第二參考圖像32或第三參考圖像33的基礎(chǔ)上，使軌跡球16t旋轉(zhuǎn)，顯示引導(dǎo)線路55被顯示的剖面，來確認引導(dǎo)線路55的位置。向?qū)Ш侥Ｊ降那袚Q也可以是在按壓了“穿刺引導(dǎo)”按鈕的時刻自動地進行切換那樣的結(jié)構(gòu)。圖11表示在第二參考圖像32上確認了引導(dǎo)線路55的位置的例子，所以在第二參考圖像32上，引導(dǎo)線路55在第二參考圖像32的中央，并且沿著顯示畫面的上下方向被顯示。
[0126]另外，在第三參考圖像33上也能確認引導(dǎo)線路55通過的軌跡，即引導(dǎo)線路標(biāo)志56的位置。此時，在按壓圖像選擇按鈕47，將選擇切換為第三參考圖像33的基礎(chǔ)上，通過使軌跡球旋轉(zhuǎn)，顯示引導(dǎo)線路標(biāo)志56被顯示的剖面，從而能確認第三參考圖像33上的引導(dǎo)線路標(biāo)志56的位置。
[0127]接下來，基于圖12，對使用了圖2的超聲波探頭A的情況進行說明。圖2所示的超聲波探頭A由于安裝了超聲波發(fā)射面20、21，所以以下對使用了超聲波發(fā)射面21的情況進行說明，但對于超聲波發(fā)射面20以及圖2的超聲波探頭B，也能適用以下說明的實施方式。
[0128]如圖12所示，在使用了超聲波探頭A的情況下，在超聲波發(fā)射面21的深度方向相對于超聲波探頭A的行進方向傾斜這一特征上，引導(dǎo)線路55被引向傾斜方向。
[0129]因此，在超聲波圖像29、第一參考圖像31、第三參考圖像33上，在超聲波圖像29、第一參考圖像31、第三參考圖像33上穿刺針51通過的位置重疊顯示引導(dǎo)線路標(biāo)志56，在第二參考圖像32上顯示表示穿刺針51的進入路徑的引導(dǎo)線路55。此時，表示第二參考圖像32上所顯示的超聲波探頭2的位置的標(biāo)志37以及表示第三參考圖像33上所顯示的超聲波探頭2的位置的標(biāo)志39 ，對應(yīng)于超聲波探頭B的各參考圖像中的剖面形狀來進行顯示。關(guān)于引導(dǎo)線路55以及引導(dǎo)線路標(biāo)志56的位置的確認，與超聲波探頭A的情況同樣進入導(dǎo)航模式，用軌跡球來進行。
[0130]根據(jù)本實施方式，具備檢測向被檢體穿刺的穿刺針51的位置以及姿勢的第二位置檢測單元(位置傳感器52)、和基于檢測出的穿刺針51位置以及姿勢計算穿刺針51的芯線的延長線的位置的路徑計算單元(路徑計算部53)，參考圖像生成單元(參考圖像生成部12)將表示計算出的穿刺針51的芯線的延長線的標(biāo)志重疊顯示于參考圖像。另外，參考圖像生成單元(參考圖像生成部12)生成包括穿刺針51的芯線的延長線，并由與該延長線平行的剖面構(gòu)成的參考圖像。
[0131]還具備:檢測對被檢體穿刺的穿刺針51的位置以及姿勢的第二位置檢測單元(位置傳感器52);基于檢測出的穿刺針51的位置以及姿勢，計算穿刺針51的芯線的延長線的位置的路徑計算單元；和將表示計算出的穿刺針51的芯線的延長線的標(biāo)志重疊顯示于超聲波圖像的第二圖像處理單元(圖像處理部14)。
[0132]容易把握第一、第二、第三參考圖像31、32、33的相互位置關(guān)系以及穿刺針51通過的位置。特別是，在被檢體的體腔內(nèi)實施了使用超聲波探頭2的穿刺的情況下，雖然不能目視超聲波探頭2的位置，但即使在這樣的情況下，也能利用第一、第二、第三參考圖像31、
32、33、超聲波圖像29以及引導(dǎo)圖像42來確認穿刺針51通過的部位，所以能更安全地實施穿刺。進而，通過也進行表示超聲波探頭的位置的顯示，從而也能確認以超聲波探頭的當(dāng)前位置為基準(zhǔn)的穿刺針的進入路徑。[0133]符號的說明:
[0134]I超聲波診斷裝置主體，2超聲波探頭、3位置傳感器固定機構(gòu)，4位置傳感器，5源頭產(chǎn)生源，6超聲波圖像生成部，7CINE存儲器，8超聲波體數(shù)據(jù)生成部，9體數(shù)據(jù)記錄部，10超聲波診斷裝置，11掃描面取得部，12參考圖像生成部，13引導(dǎo)圖像生成部，14圖像處理部，15監(jiān)視器， 16移動?旋轉(zhuǎn)量輸入部，17醫(yī)療用圖像診斷裝置，51穿刺針，52位置傳感器，53路徑計算部。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具備: 超聲波探頭，其發(fā)射超聲波，并且接收上述超聲波的反射波； 第一位置檢測單元，其檢測上述超聲波探頭的位置； 超聲波圖像生成單元，其使用基于上述反射波的反射回波信號來生成超聲波圖像；參考圖像生成單元，其使用被檢體的三維體數(shù)據(jù)，生成任意剖面的參考圖像，并在該參考圖像重疊顯示表示上述超聲波探頭的位置的超聲波探頭標(biāo)志；和顯示單元，其顯示上述超聲波圖像與上述參考圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 還具備超聲波體數(shù)據(jù)生成單元，其基于多個上述超聲波圖像，生成被檢體的三維的超聲波體數(shù)據(jù)， 上述參考圖像生成單元使用上述生成的超聲波體數(shù)據(jù)，生成上述參考圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 使用表示將上述超聲波探頭投影到上述參考圖像的剖面的形狀的輪廓線來顯示上述超聲波探頭標(biāo)志。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 使用表示上述超聲波探頭的剖面的剖面形狀的區(qū)域來顯示上述超聲波探頭標(biāo)志。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述參考圖像生成單元生成`由不同剖面構(gòu)成的多個參考圖像，在I個參考圖像重疊顯示表示其他參考圖像的層間距的標(biāo)志，并強調(diào)顯示表示上述顯示單元所顯示的其他參考圖像的層間距的標(biāo)志。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 還具備第一圖像處理單元，其在上述超聲波圖像重疊顯示表示上述參考圖像的層間距的標(biāo)志，并強調(diào)顯示表示層間距的標(biāo)志，該層間距表示上述顯示單元所顯示的參考圖像的剖面位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 還具備: 第二位置檢測單元，其檢測向被檢體穿刺的穿刺針的位置以及姿勢；和路徑計算單元，其基于檢測出的穿刺針的位置以及姿勢，計算上述穿刺針的芯線的延長線的位置， 上述參考圖像生成單元將表示計算出的穿刺針的芯線的延長線的標(biāo)志重疊顯示于上述參考圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述參考圖像生成單元生成包括上述穿刺針的芯線的延長線并由與該延長線平行的剖面構(gòu)成的上述參考圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 還具備: 第二位置檢測單元，其檢測向被檢體穿刺的穿刺針的位置以及姿勢； 路徑計算單元，其基于檢測出的穿刺針的位置以及姿勢，計算上述穿刺針的芯線的延長線的位置；和第二圖像處理單元，其將表示計算出的上述穿刺針的芯線的延長線的標(biāo)志重疊顯示于上述超聲波圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述參考圖像生成單元具有提取上述超聲波圖像的視場區(qū)域，在相互正交的各參考圖像中使視場外區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域的亮度降低的功能。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述參考圖像生成單元具有提取上述超聲波圖像的視場區(qū)域，在相互正交的各參考圖像中不顯示視場外區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域的功能。
12.—種超聲波圖像顯示方法，其特征在于，包括: 使用被檢體的三維體數(shù)據(jù)，生成任意剖面的參考圖像的步驟； 在參考圖像重疊顯示表示超聲波探頭的位置的超聲波探頭標(biāo)志的步驟；和 顯示基于從超聲波探頭接收的反射波的超聲波圖像與參考圖像的步驟。
【文檔編號】A61B8/12GK103781426SQ201280043713
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月8日
【發(fā)明者】近藤正尚 申請人:株式會社日立醫(yī)療器械