超聲波診斷裝置、圖像處理裝置以及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施方式涉及超聲波診斷裝置、圖像處理裝置以及方法。
【背景技術】
[0002]以往，在超聲波診斷裝置中，顯示使用2D陣列探頭(two dimens1nal arrayprobe)、機械 4D 探頭(mechanical four dimens1nal probe)收集三維數據(體數據:Volume data)，并對收集到的體數據進行體繪制而得到的超聲波圖像。當顯示該超聲波圖像時，超聲波診斷裝置能夠顯示對將體數據坐標變換為由XYZ坐標構成的三維的笛卡爾(cartesina)坐標系后的體素數據進行體繪制而得到的超聲波圖像。
[0003]在此，近年來，作為用于高速地進行體繪制的方法，知道有錯切變換(Shear Warp)法。錯切變換法是使用上述的體素數據的繪制方法，通過將切片狀的體素數據根據視線方向的變化(旋轉)進行重新配置，來高速地進行體繪制。然而，在上述的以往技術中，有時難以有效地抑制畫質的降低。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:特表2003-530176號公報

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明要解決的問題在于，提供一種能夠有效地抑制畫質的降低的超聲波診斷裝置、圖像處理裝置以及方法。
[0008]實施方式的超聲波診斷裝置具備繪制部、檢測部、以及體素數據生成部。繪制部將由體素數據構成的三維數據分割成多個切片區(qū)域，對上述多個切片區(qū)域根據觀察上述體素數據的視線方向進行重新配置，通過對上述切片區(qū)域被重新繪制后的上述體素數據進行體繪制來生成圖像數據。檢測部檢測表示由上述繪制部生成的圖像數據的畫質的畫質信息。體素數據生成部根據由上述檢測部檢測到的上述畫質信息，并根據上述視線方向，重新配置構成上述三維數據的上述體素數據。
【附圖說明】
[0009]圖1是用于說明第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的整體構成的圖。
[0010]圖2是用于說明以往技術所涉及的問題的一個例子的圖。
[0011]圖3是表示第I實施方式所涉及的控制部的構成的一個例子的圖。
[0012]圖4是用于說明基于第I實施方式所涉及的體素數據生成部的體素數據生成的一個例子的圖。
[0013]圖5A是用于說明基于第I實施方式所涉及的檢測部的處理的一個例子的圖。
[0014]圖5B是用于說明基于第I實施方式所涉及的檢測部的處理的一個例子的圖。
[0015]圖5C是用于說明基于第I實施方式所涉及的檢測部的處理的一個例子的圖。
[0016]圖6是用于說明基于第I實施方式所涉及的體素數據生成部的體素數據重新生成的一個例子的圖。
[0017]圖7是表示基于第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的處理的步驟的流程圖。
[0018]圖8是表示基于第2實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的處理的步驟的流程圖。
[0019]圖9是表示第3實施方式所涉及的控制部的構成的一個例子的圖。
[0020]圖10是表示由第3實施方式所涉及的內部存儲部存儲的預測信息的一個例子的圖。
[0021]圖11是表示基于第3實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的處理的步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0022](第I實施方式)
[0023]首先，針對本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的構成進行說明。圖1是用于說明第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置100的構成的圖。如圖1所示，第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置100具有超聲波探頭1、顯示器2、輸入裝置3、以及裝置主體10。
[0024]超聲波探頭I具有多個壓電振子，這些多個壓電振子根據從后述的裝置主體10所具有的發(fā)送接收部11供給的驅動信號產生超聲波。另外，超聲波探頭I接收來自被檢體P的反射波變換成電氣信號。另外，超聲波探頭I具有設置于壓電振子的匹配層和防止超聲波從壓電振子向后方傳播的背襯材料等。另外，超聲波探頭I可自由裝卸地連接于裝置主體10。
[0025]當從超聲波探頭I向被檢體P發(fā)送超聲波時，所發(fā)送的超聲波被被檢體P的體內組織中的聲阻抗的不連續(xù)面依次反射，反射波信號由超聲波探頭I所具有的多個壓電振子接收。接收的反射波信號的振幅取決于反射超聲波的不連續(xù)面中的聲阻抗的差。另外，被發(fā)送的超聲波脈沖被移動的血流或心臟壁等表面反射時的反射波信號由于多普勒效應，取決于相對于移動體的超聲波發(fā)送方向的速度分量，并接受頻移。
[0026]在此，本實施方式所涉及的超聲波探頭I是通過超聲波二維地對被檢體P進行掃描，并且能夠三維地對被檢體P進行掃描的超聲波探頭。具體而言，本實施方式所涉及的超聲波探頭I是通過使二維地對被檢體P進行掃描的多個壓電振子以規(guī)定的角度(擺動角度)擺動，從而三維地對被檢體P進行掃描的機械掃描探頭?；蛘撸緦嵤┓绞剿婕暗某暡ㄌ筋^I是通過將多個壓電振子配置成矩陣狀，從而能夠三維地對被檢體P進行超聲波掃描的二維超聲波探頭。另外，二維超聲波探頭通過會聚超聲波并發(fā)送，從而能夠二維地對被檢體P進行掃描。
[0027]顯示器2顯示用于超聲波診斷裝置100的操作者使用輸入裝置3輸入各種設定要求的⑶I (Graphical User Interface)，或者顯示在裝置主體10中生成的超聲波圖像等。例如，顯示器2顯示在后述的控制部17的控制下生成的繪制圖像。
[0028]輸入裝置3具有軌跡球、開關、標度盤、觸摸指令屏等。輸入裝置3接受來自超聲波診斷裝置100的操作者的各種設定要求，對裝置主體10轉送所接受的各種設定要求。例如，輸入裝置3接受用于變更顯示于顯示器2的體繪制圖像的朝向的旋轉操作，將所接受的旋轉操作的信息(例如，向右方旋轉45度等)向控制部17轉送。
[0029]裝置主體10是根據超聲波探頭I接收到的反射波來生成超聲波圖像的裝置。具體而言，本實施方式所涉及的裝置主體10是能夠根據超聲波探頭I接收到的三維的反射波數據來生成三維超聲波圖像(體數據)的裝置。如圖1所示，裝置主體10具有發(fā)送接收部11、B模式處理部12、多普勒處理部13、圖像生成部14、圖像存儲器15、內部存儲部16、以及控制部17。
[0030]發(fā)送接收部11具有觸發(fā)發(fā)生電路、延遲電路以及脈沖發(fā)生器電路等，向超聲波探頭I供給驅動信號。脈沖發(fā)生器電路以規(guī)定的速率頻率反復產生用于形成發(fā)送超聲波的速率脈沖。另外，延遲電路對脈沖發(fā)生器電路所產生的各速率脈沖賦予將從超聲波探頭I產生的超聲波會聚成束狀并確定發(fā)送指向性所需的每個壓電振子的延遲時間。另外，觸發(fā)發(fā)生電路根據基于速率脈沖的定時，對超聲波探頭I施加驅動信號(驅動脈沖)。即，延遲電路通過使對各速率脈沖賦予的延遲時間發(fā)生變化，來任意地調整來自壓電振子面的發(fā)送方向。
[0031]另外，發(fā)送接收部11具有為了根據后述的控制部17的指示，執(zhí)行規(guī)定的掃描序列，而能夠瞬間變更發(fā)送頻率、發(fā)送驅動電壓等的功能。特別地，發(fā)送驅動電壓的變更通過能夠瞬間切換其值的線性放大器型的發(fā)送電路或者能夠電氣地切換多個電源單元的機構來實現。
[0032]另外，發(fā)送接收部11具有放大器電路、A/D變換器、加法器等，對超聲波探頭I接收到的反射波信號進行各種處理生成反射波數據。放大器電路將反射波信號按每個通道進行放大，來進行增益校正處理。A/D變換器對增益校正后的反射波信號進行A/D變換，對數字數據賦予確定接收指向性所需的延遲時間。加法器對由A/D變換器處理后的反射波信號進行加法處理來生成反射波數據。通過加法器的加法處理，來增強來自與反射波信號的接收指向性對應的方向的反射成分。
[0033]這樣，發(fā)送接收部11控制超聲波的發(fā)送接收中的發(fā)送指向性和接收指向性。在此，本實施方式所涉及的發(fā)送接收部11從超聲波探頭I對被檢體P發(fā)送三維的超聲波束，根據超聲波探頭I接收到的三維的反射波信號生成三維的反射波數據。
[0034]B模式處理部12從發(fā)送接收部11接收反射波數據，進行對數放大、包絡線檢波處理等，來生成信號強度由亮度的明暗表現的數據(B模式數據)。在此，B模式處理部12能夠通過使檢波頻率變化來改變映像化的頻帶。另外，B模式處理部12對一個反射波數據，能夠并行地進行基于兩個檢波頻率的檢波處理。
[0035]多普勒處理部13根據從發(fā)送接收部11接收到的反射波數據對速度信息進行頻率解析，提取基于多普勒效應的血流、組織、或造影劑回波成分，生成針對多點提取出平均速度、方差、能量等移動體信息的數據(多普勒數據)。
[0036]另外，本實施方式所涉及的B模式處理部12以及多普勒處理部13能夠針對二維的反射波數據以及三維的反射波數據這雙方進行處理。即，本實施方式所涉及的B模式處理部12能夠根據三維的反射波數據生成三維的B模式數據。另外，本實施方式所涉及的多普勒處理部13能夠根據三維的反射波數據生成三維的多普勒數據。
[0037]圖像生成部14根據B模式處理部12以及多普勒處理部13生成的數據來生成超聲波圖像。即，圖像生成部14根據B模式處理部12生成的B模式數據來生成由亮度顯示反射波的強度的B模式圖像。具體而言，圖像生成部14根據B模式處理部12生成的三維的B模式數據，生成三維的B模式圖像。
[0038]另外，圖像生成部14根據多普勒處理部13生成的多普勒數據來生成表示移動體信息的平均速度圖像、方差圖像、能量圖像、或者作為它們的組合圖像的彩色多普勒圖像。具體而言，圖像生成部14根據多普勒處理部13生成的三維的多普勒數據，生成三維的彩色多普勒圖像。另外，以下，將圖像生成部14生成的三維的B模式圖像以及三維的彩色多普勒圖像統(tǒng)稱為“體數據”。
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