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]以往，為了容易地觀察被檢體的體內(nèi)的樣子，廣泛地使用從體表向體內(nèi)發(fā)送超聲波，根據(jù)其反射波生成超聲波圖像的超聲波診斷裝置。例如，超聲波診斷裝置通過使與其他的診斷設(shè)備相比較小型的超聲波探頭抵接體表，從而能夠使體內(nèi)的樣子大致實時(包含稍微晚于圖像生成處理時間而生成圖像的情況、或逐幀地依次對靜態(tài)圖像進行攝影的情況)地成像，因此超聲波探頭能夠以各種朝向與體表抵接來利用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2011-229837號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的問題在于，提供一種能夠在直觀上易于理解地顯示超聲波圖像的超聲波診斷裝置以及醫(yī)用圖像處理裝置。
[0007]實施方式所涉及的超聲波診斷裝置具備生成部、檢測部、以及顯示控制部。生成部根據(jù)由超聲波探頭接收到的反射波，生成超聲波圖像。檢測部檢測插入到被檢體的穿刺針的朝向。顯示控制部根據(jù)檢測到的上述穿刺針的朝向，改變已生成了的超聲波圖像的朝向而進行顯示。
【附圖說明】
[0008]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結(jié)構(gòu)的圖。
[0009]圖2A是用于針對顯示區(qū)域的朝向與圖像的朝向的關(guān)系進行說明的圖。
[0010]圖2B是用于針對顯示區(qū)域的朝向與圖像的朝向的關(guān)系進行說明的圖。
[0011]圖3A是表示在以往的超聲波診斷裝置中顯示的超聲波圖像的一個例子的圖。
[0012]圖3B是表示在以往的超聲波診斷裝置中顯示的超聲波圖像的一個例子的圖。
[0013]圖4是用于針對顯示控制部提取出的角度分量進行說明的圖。
[0014]圖5是用于說明第I實施方式所涉及的顯示控制部的處理的圖。
[0015]圖6是用于說明第I實施方式所涉及的顯示控制部的處理的圖。
[0016]圖7是用于說明第I實施方式所涉及的顯示控制部的處理的圖。
[0017]圖8是表示第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的處理步驟的流程圖。
[0018]圖9是用于說明第2實施方式所涉及的顯示控制部的處理的圖。
[0019]圖10是用于說明第3實施方式所涉及的顯示控制部的處理的圖。
[0020]圖11是用于說明第4實施方式所涉及的顯示控制部的處理的圖。
[0021]圖12是用于說明第4實施方式所涉及的顯示控制部的處理的圖。
[0022]圖13是用于說明第4實施方式所涉及的顯示控制部的處理的圖。
[0023]圖14A是用于說明第5實施方式所涉及的圖像生成部以及顯示控制部的處理的圖。
[0024]圖14B是用于說明第5實施方式所涉及的圖像生成部以及顯示控制部的處理的圖。
[0025]圖15是用于說明第6實施方式所涉及的醫(yī)用信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實施方式】
[0026]以下，參照附圖，說明實施方式所涉及的超聲波診斷裝置以及醫(yī)用圖像處理裝置。
[0027](第I實施方式)
[0028]圖1是用于說明第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置I的結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置I具有超聲波探頭11、穿刺針13、輸入裝置16、顯示器17、以及裝置主體100，并與網(wǎng)絡(luò)連接。
[0029]超聲波探頭11具有多個壓電振子，這些多個壓電振子根據(jù)從后述的裝置主體100所具有的發(fā)送接收部I1供給的驅(qū)動信號產(chǎn)生超聲波，另外，接收來自被檢體P的反射波轉(zhuǎn)換成電信號。另外，超聲波探頭11具有設(shè)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。
[0030]如果從超聲波探頭11向被檢體P發(fā)送超聲波，則所發(fā)送的超聲波被被檢體P的體內(nèi)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11所具有的多個壓電振子接收。接收的反射波信號的振幅依存于反射超聲波的不連續(xù)面中的聲阻抗的差。另夕卜，所發(fā)送的超聲波脈沖被正在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(yīng)，依存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。
[0031]另外，本實施方式即使在通過作為將多個壓電振子配置成一列的一維超聲波探頭的超聲波探頭11，對被檢體P進行二維掃描的情況下，通過使一維超聲波探頭的多個壓電振子機械地擺動的超聲波探頭11 (機械4D探頭)或作為將多個壓電振子格子狀地二維配置的二維超聲波探頭的超聲波探頭11 (2D陣列探頭)，對被檢體P三維地進行掃描的情況下也能夠適用。
[0032]穿刺適配器12是為了相對于超聲波探頭11以規(guī)定的位置以及朝向進行穿刺，而安裝于超聲波探頭11的附件。例如，穿刺適配器12具有用于將穿刺針13相對于超聲波探頭11以規(guī)定的位置以及朝向安裝的槽(穿刺導(dǎo)軌)。作為一個例子，該穿刺導(dǎo)軌被預(yù)先設(shè)計成在由超聲波探頭11進行掃描的掃描平面上，穿刺針13從距離超聲波束的發(fā)送位置5cm的位置，相對于超聲波束的發(fā)送方向分別以30度、45度以及60度的角度通過。
[0033]另外，在此所謂的超聲波束的發(fā)送位置以及發(fā)送方向是指通過掃描范圍的中心的代表性的超聲波束的發(fā)送位置以及發(fā)送方向、或各掃描線中的超聲波束的平均的發(fā)送位置以及平均的發(fā)送方向。另外，也可以是穿刺適配器12自動地檢測安裝有穿刺針13的穿刺導(dǎo)軌，并將穿刺針13相對于超聲波探頭11的位置以及角度向裝置主體100輸出的結(jié)構(gòu)。
[0034]穿刺針13是為了進行生物體組織檢查或射頻消融治療等的穿刺而安裝于穿刺適配器12的醫(yī)療器具。例如，穿刺針13通過穿刺適配器12的任一個穿刺導(dǎo)軌，從而相對于超聲波探頭11以規(guī)定的位置以及角度插入到被檢體P。作為一個例子，醫(yī)師一邊參照顯示于顯示器17的超聲波圖像，一邊將安裝于穿刺適配器12的穿刺針13插入到被檢體P的關(guān)心區(qū)域(RO1-Reg1n of Interest)。
[0035]探頭用傳感器14a、穿刺針用傳感器14b以及發(fā)射器15是用于取得實際空間中的超聲波探頭11的朝向以及穿刺針13的朝向的裝置。例如，探頭用傳感器14a是設(shè)置于超聲波探頭11的磁性傳感器，檢測實際空間中的超聲波探頭11的朝向。另外，例如，穿刺針用傳感器14b是設(shè)置于穿刺針13的磁性傳感器，檢測實際空間中的穿刺針13的朝向。另夕卜，例如，發(fā)射器15被配置在任意的位置，是以本裝置為中心朝向外側(cè)形成磁場的裝置。
[0036]探頭用傳感器14a以及穿刺針用傳感器14b檢測由發(fā)射器15形成的三維的磁場。并且，探頭用傳感器14a以及穿刺針用傳感器14b根據(jù)檢測到的磁場的信息，計算以發(fā)射器15為原點的空間中的本裝置的坐標以及角度，并將計算出的坐標以及角度向后述的顯示控制部171發(fā)送。在此，探頭用傳感器14a將本裝置所位于的三維空間中的角度作為超聲波探頭11的朝向而向顯示控制部171發(fā)送。另外，穿刺針用傳感器14b將本裝置所位于的三維空間中的角度作為穿刺針13的朝向而向顯示控制部171發(fā)送。
[0037]另外，在第I實施方式中，探頭用傳感器14a以及穿刺針用傳感器14b并不限定于磁性傳感器。例如，探頭用傳感器14a以及穿刺針用傳感器14b也可以是檢測物體的角度或角速度的陀螺儀(陀螺儀傳感器)。即，在第I實施方式中，可以將能夠檢測超聲波探頭11的朝向以及穿刺針13的朝向的裝置任意地適用為探頭用傳感器14a以及穿刺針用傳感器 14b ο
[0038]另外，在第I實施方式中，超聲波診斷裝置I只要具有探頭用傳感器14a以及穿刺針用傳感器14b中的至少一方即可。這是由于通過使用穿刺適配器12，將穿刺針13以規(guī)定的位置以及朝向安裝于超聲波探頭11，因此超聲波探頭11的朝向和穿刺針13的朝向能夠相互轉(zhuǎn)換。
[0039]輸入裝置16具有軌跡球、開關(guān)、按鈕、觸摸指令屏等，接受來自超聲波診斷裝置I的操作者的各種指示，并對裝置主體100轉(zhuǎn)送所接受的各種指示。例如，輸入裝置16從操作者接受相對于超聲波探頭11以規(guī)定的位置以及角度插入穿刺針13的意思的指示(選擇進行穿刺的穿刺導(dǎo)軌的意思的指示)。輸入裝置16將所接受的穿刺針13相對于超聲波探頭11的位置以及角度保存在內(nèi)部存儲部160中。
[0040]顯示器17顯示用于超聲波診斷裝置I的操作者使用輸入裝置16輸入各種指示的⑶I (Graphical User Interface)，或者將在裝置主體100中生成的超聲波圖像數(shù)據(jù)顯示為超聲波圖像。
[0041]裝置主體100是根據(jù)超聲波探頭11接收到的反射波，生成超聲波圖像數(shù)據(jù)的裝置。圖1所示的裝置主體100能夠根據(jù)二維的反射波信號生成二維的超聲波圖像數(shù)據(jù)，并能夠根據(jù)三維的反射波信號生成三維的超聲波圖像數(shù)據(jù)。
[0042]如圖1所示，裝置主體100具有發(fā)送接收部110、B模式處理部120、多普勒處理部130、圖像生成部140、圖像存儲器150、內(nèi)部存儲部160、控制部170、以及接口部180。
[0043]發(fā)送接收部110根據(jù)后述的控制部170的指示，控制超聲波探頭11所進行的超聲波發(fā)送接收。發(fā)送接收部110具有脈沖發(fā)生器、發(fā)送延遲部、以及觸發(fā)發(fā)生器等，向超聲波探頭11供給驅(qū)動信號。脈沖發(fā)生器以規(guī)定的速率頻率，重復(fù)產(chǎn)生用于形成發(fā)送超聲波的速率脈沖。另外，發(fā)送延遲部對脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的各速率脈沖賦予將從超聲波探頭11產(chǎn)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)生器以基于速率脈沖的定時，對超聲波探頭11施加驅(qū)動信號(驅(qū)動脈沖)。發(fā)送延遲部通過改變對各速率脈沖賦予的延遲時間，來任意地調(diào)整從壓電振子面發(fā)送的超聲波的發(fā)送方向。
[0044]另外，發(fā)送接收部110具有前置放大器、A/D (Analog/Digital)轉(zhuǎn)換器、接收延遲部、加法器等，對超聲波探頭11接收到的反射波信號進行各種處理生成反射波數(shù)據(jù)。前置放大器將反射波信號在每個通道中放大。Α/D轉(zhuǎn)換器對放大后的反射波信號進行Α/D轉(zhuǎn)換。接收延遲部賦予確定接收指向性所需的延遲時間。加法器對由接收延遲部處理后的反射波信號進行加法處理生成反射波數(shù)據(jù)。通過加法器的加法處理，強調(diào)來自與反射波信號的接收指向性對應(yīng)的方向的反射分量，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。
[0045]另外，當(dāng)對被檢體P進行二維掃描時，發(fā)送接收部110從超聲波探頭11發(fā)送二維的超聲波束。并且，發(fā)送接收部110根據(jù)超聲波探頭11接收到的二維的反射波信號生成二維的反射波數(shù)據(jù)。另外，當(dāng)對被檢體P進行