超聲波診斷裝置以及醫(yī)用圖像處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及超聲波診斷裝置以及醫(yī)用圖像處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波診斷裝置是顯示生物體內(nèi)信息的圖像的診斷裝置，與X射線診斷裝置或X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置等其他的圖像診斷裝置相比較，廉價(jià)且沒(méi)有輻射，作為用于非侵入性地實(shí)時(shí)觀測(cè)的有用的裝置來(lái)使用。超聲波診斷裝置的適用范圍廣，從心臟等循環(huán)器官到肝臟、腎臟等腹部、末梢血管，婦產(chǎn)科、乳腺癌的診斷等均能適用。
[0003]另外，在超聲波診斷裝置中將通過(guò)使用超聲波探頭向被檢體內(nèi)發(fā)送接收超聲波而得到的超聲波圖像顯示在監(jiān)視器上，在超聲波診斷裝置中，還具有將顯示在該監(jiān)視器的畫(huà)面上的圖像數(shù)據(jù)作為靜態(tài)圖像或動(dòng)態(tài)圖像來(lái)存儲(chǔ)(保存)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的功能。
[0004]在保存于該數(shù)據(jù)庫(kù)的圖像數(shù)據(jù)中，為了使用該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行生物體內(nèi)換算距離或血流的速度等的測(cè)量，有時(shí)將校準(zhǔn)信息(與生物體相關(guān)的信息或系統(tǒng)的設(shè)定信息)設(shè)定為附帶信息。這樣，當(dāng)顯示設(shè)定了校準(zhǔn)信息的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，能夠測(cè)量超聲波圖像上的各處。
[0005]另一方面，例如，為了在個(gè)人計(jì)算機(jī)上整理病歷等，還能夠從保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像數(shù)據(jù)中去除校準(zhǔn)信息，以個(gè)人計(jì)算機(jī)能夠讀出的格式(例如，位圖格式、JPEG格式、AVI格式、MPEG格式等)只輸出該圖像數(shù)據(jù)。
[0006]另外，如果設(shè)定了校準(zhǔn)信息，則數(shù)據(jù)量變多，因此，還有時(shí)在沒(méi)有設(shè)定該校準(zhǔn)信息的狀態(tài)下將圖像數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005-081082號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]另外，如上述那樣，當(dāng)顯示沒(méi)有設(shè)定校準(zhǔn)信息的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，針對(duì)超聲波圖像不能進(jìn)行規(guī)定的測(cè)量處理。
[0011]例如，當(dāng)操作者想要自己在顯示出這樣的圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量時(shí)，該操作者例如自己對(duì)畫(huà)面上的刻度標(biāo)記(像素間隔)等進(jìn)行計(jì)數(shù)，對(duì)照與其對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度的指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)，從而推測(cè)實(shí)際的大小等。此時(shí)，花費(fèi)時(shí)間勞力，并且結(jié)果可能不準(zhǔn)確。
[0012]另外，在超聲波診斷裝置中，能夠在一個(gè)畫(huà)面上同時(shí)顯示多個(gè)圖像，因此，對(duì)顯示在畫(huà)面上的每個(gè)圖像進(jìn)行上述的作業(yè)非常復(fù)雜，更花費(fèi)時(shí)間勞力。
[0013]因此，本發(fā)明要解決的問(wèn)題在于，提供一種能夠根據(jù)圖像數(shù)據(jù)自動(dòng)地生成校準(zhǔn)信息的超聲波診斷裝置以及醫(yī)用圖像處理裝置。
[0014]實(shí)施方式所涉及的超聲波診斷裝置具備超聲波探頭、圖像生成部、監(jiān)視器、數(shù)據(jù)庫(kù)以及校準(zhǔn)信息生成處理部。
[0015]圖像生成部根據(jù)經(jīng)由上述超聲波探頭得到的回波信號(hào)生成超聲波圖像。
[0016]監(jiān)視器顯示上述超聲波圖像。
[0017]數(shù)據(jù)庫(kù)保存包含顯示在上述監(jiān)視器的畫(huà)面上的上述超聲波圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0018]校準(zhǔn)信息生成處理部根據(jù)保存包含顯示在上述監(jiān)視器的畫(huà)面上的上述超聲波圖像的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)、以及存在于上述圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的至少一個(gè)刻度標(biāo)記與上述超聲波圖像的位置關(guān)系，生成校準(zhǔn)信息，該校準(zhǔn)信息包含用于針對(duì)該圖像數(shù)據(jù)所包含的超聲波圖像進(jìn)行規(guī)定的測(cè)量的換算值。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是示出實(shí)施方式所涉及的超聲波診斷裝置的框結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]圖2是示出圖1所示的控制處理器26的主要功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖3是示出本實(shí)施方式所涉及的超聲波診斷裝置的處理步驟的流程圖。
[0022]圖4是示出校準(zhǔn)信息生成處理的處理步驟的流程圖。
[0023]圖5是示出保存在數(shù)據(jù)庫(kù)25中的圖像數(shù)據(jù)中的由操作者選擇的圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)例子的圖。
[0024]圖6是示出針對(duì)圖5所示的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行二值化處理的結(jié)果的一個(gè)例子的圖。
[0025]圖7是示出在與圖像數(shù)據(jù)一起顯示校準(zhǔn)信息時(shí)的監(jiān)視器14的顯示畫(huà)面的一個(gè)例子的圖。
[0026]圖8是示出本變形例I所涉及的校準(zhǔn)信息的生成方法的流程的流程圖。
[0027]圖9是示出第2實(shí)施方式所涉及的校準(zhǔn)信息的生成方法的流程的流程圖。
[0028]符號(hào)說(shuō)明
[0029]11...裝置主體、12...超聲波探頭、13...輸入裝置、13a...軌跡球、13b...開(kāi)關(guān).按鈕、13c…鼠標(biāo)、13d…鍵盤(pán)、14…監(jiān)視器、21...發(fā)送接收部、22B…模式處理部、23…多普勒處理部、24...圖像生成部、25...數(shù)據(jù)庫(kù)、26...控制處理器、27...接口部、261...控制部、262…圖像管理處理部、263…圖像處理部、264…校準(zhǔn)信息生成處理部、265…圖像顯示處理部
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，參照附圖，針對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下的第I以及第2實(shí)施方式中，針對(duì)向超聲波診斷裝置的應(yīng)用例進(jìn)行說(shuō)明。但并不拘泥于該例子，在各實(shí)施方式中說(shuō)明的校準(zhǔn)信息的生成方法在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝像裝置、磁共振成像裝置、X射線診斷裝置、核醫(yī)學(xué)診斷裝置等各種醫(yī)用圖像診斷裝置、或者用于對(duì)由各種醫(yī)用圖像診斷裝置攝像得到的醫(yī)用圖像進(jìn)行觀察等的醫(yī)用圖像處理裝置中也能夠適用。
[0031](第I實(shí)施方式)
[0032]圖1是示出本實(shí)施方式所涉及的超聲波診斷裝置的框結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，超聲波診斷裝置具備超聲波診斷裝置主體(以下，簡(jiǎn)單地記作裝置主體)11、超聲波探頭12、輸入裝置13、以及監(jiān)視器14。另外，裝置主體11包含發(fā)送接收部21、B模式處理部22、多普勒處理部23、圖像生成部24、數(shù)據(jù)庫(kù)25、控制處理器(CPU) 26、以及接口部27。另外，內(nèi)置于裝置主體11的發(fā)送接收單元21等例如有時(shí)由集成電路等硬件構(gòu)成，還有時(shí)是由軟件進(jìn)行模塊化而得到的軟件程序。以下，針對(duì)各個(gè)構(gòu)成要素的功能進(jìn)行說(shuō)明。
[0033]超聲波探頭12具有:多個(gè)壓電振子，根據(jù)來(lái)自發(fā)送接收部21的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生超聲波，并將來(lái)自被檢體P的反射波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；匹配層，設(shè)置于該壓電振子；背襯材料，防止超聲波從該壓電振子向后方傳播。如果從超聲波探頭12向被檢體P發(fā)送超聲波，則該發(fā)送超聲波被體內(nèi)組織的聲阻抗的不連續(xù)面依次反射，回波信號(hào)由超聲波探頭12接收。該回波信號(hào)的振幅依存于造成反射的不連續(xù)面處的聲阻抗之差。另外，所發(fā)送的超聲波脈沖被正在移動(dòng)的血流或心臟壁等表面反射時(shí)的回波由于多普勒效應(yīng)，依存于移動(dòng)體的超聲波發(fā)送方向的速度分量，并受到頻移。
[0034]輸入裝置13與裝置主體11連接，具有用于將來(lái)自操作者的各種指示、條件、關(guān)心區(qū)域(ROI)的設(shè)定指示、各種畫(huà)質(zhì)條件設(shè)定指示等引入到裝置主體11的軌跡球13a、各種開(kāi)關(guān).按鈕13b、鼠標(biāo)13c以及鍵盤(pán)13d等。
[0035]監(jiān)視器14根據(jù)來(lái)自圖像生成部24的視頻信號(hào)，將生物體內(nèi)的形態(tài)學(xué)信息或血流信息顯示為圖像。
[0036]發(fā)送接收部21具有未圖示的脈沖發(fā)生器，發(fā)送延遲部以及脈沖裝置等。脈沖發(fā)生器以規(guī)定的速率頻率fr Hz (周期；l/fr秒)，重復(fù)產(chǎn)生用于形成發(fā)送超聲波的速率脈沖。發(fā)送延遲部對(duì)各通道的速率脈沖賦予在每個(gè)通道中將超聲波會(huì)聚成束狀并確定發(fā)送指向性所需的延遲時(shí)間。脈沖裝置在每個(gè)通道中以基于速率脈沖的定時(shí)向超聲波探頭12施加驅(qū)動(dòng)脈沖。
[0037]另外，發(fā)送接收部21具有未圖示的前置放大器、接收延遲部以及加法器等。前置放大器在每個(gè)通道中將經(jīng)由超聲波探頭12獲取的回波信號(hào)進(jìn)行放大。接收延遲部對(duì)放大后的回波信號(hào)賦予確定接收指向性所需的延遲時(shí)間，之后在加法器中進(jìn)行加法處理。通過(guò)該加法，強(qiáng)調(diào)來(lái)自與回波信號(hào)的接收指向性對(duì)應(yīng)的方向的反射分量，并根據(jù)接收指向性和發(fā)送指向性形成超聲波發(fā)送接收的綜合的波束。
[0038]B模式處理部22對(duì)來(lái)自發(fā)送接收部21的回波信號(hào)進(jìn)行B模式處理。具體而言，B模式處理部22對(duì)來(lái)自發(fā)送接收部21的回波信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)線檢波，并將包絡(luò)線檢波后的回波信號(hào)進(jìn)行對(duì)數(shù)壓縮。由此，生成由亮度來(lái)表現(xiàn)回波信號(hào)的強(qiáng)度的B模式圖像的數(shù)據(jù)。所生成的B模式圖像的數(shù)據(jù)被向圖像生成部24供給。
[0039]多普勒處理部23對(duì)來(lái)自發(fā)送接收部21的回波信號(hào)進(jìn)行多普勒模式處理，生成距離門(mén)(range gate)內(nèi)的多普勒頻譜圖像(多普勒模式的圖像)的數(shù)據(jù)。具體而言，多普勒處理部23對(duì)來(lái)自發(fā)送接收部21的回波信號(hào)進(jìn)行正交檢波。多普勒處理部23從正交檢波后的回波信號(hào)中，提取預(yù)先設(shè)定的距離門(mén)內(nèi)的信號(hào)。多普勒處理部23通過(guò)FFT (Fast FourierTransform,快速傅立葉變換)對(duì)距離門(mén)內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行頻譜解析，計(jì)算流速值(流速頻譜)。多普勒處理部23生成表示流速頻譜隨時(shí)間的變化的多普勒頻譜圖像的數(shù)據(jù)。所生成的多普勒頻譜圖像的數(shù)據(jù)向圖像生成部24供給。另外，針對(duì)來(lái)自發(fā)送接收部21的回波信號(hào)，例如也可以進(jìn)行用于生成彩色多普勒模式圖像的數(shù)據(jù)的彩色多普勒模式處理等。
[0040]圖像生成部24由DSC (Digital Scan Converter:數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器)構(gòu)成。圖像生成部24將來(lái)自B模式處理部22的B模式圖像的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成能夠顯示于監(jiān)視器14的圖像數(shù)據(jù)。同樣地，圖像生成部24將來(lái)自多普勒處理部23的多普勒頻譜圖像的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成能夠顯示于監(jiān)視器14的圖像數(shù)據(jù)。
[0041]另外，在本實(shí)施方式中，包含顯示在上述的監(jiān)視器14的畫(huà)面上的超聲波圖像的圖像數(shù)據(jù)(監(jiān)視器14上的顯示圖像數(shù)據(jù))被保存(蓄積)在數(shù)據(jù)庫(kù)25中，例如在診斷之后能夠由操作者調(diào)出。在超聲波診斷裝置中，有時(shí)在一個(gè)畫(huà)面同時(shí)顯