本發(fā)明涉及超聲波診斷裝置的圖像生成技術(shù)。

背景技術(shù)：

在超聲波診斷裝置中，例如作為把胎兒影像可視化的方法，搭載有使用了體繪制的三維(3D)顯示功能。3D可視化時(shí)，需要設(shè)定用于限定適用繪制處理的范圍的3D關(guān)心區(qū)域(以下為3D-ROI:Region Of Interest)。盡可能正確地進(jìn)行該3D-ROI設(shè)定，否則在通過3D得到的圖像中，存在由于羊水內(nèi)的浮游物、胎盤而無法良好地顯示胎兒的臉的問題。因此，現(xiàn)狀為3D-ROI的設(shè)定項(xiàng)目被細(xì)分，雖然能夠進(jìn)行正確的設(shè)定，但是直到最終達(dá)到這樣設(shè)定的操作是非常復(fù)雜的。

近年來，公開有自動地設(shè)定或校正該3D-ROI的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1中，公開有由醫(yī)生指定胎兒輪廓上的某一點(diǎn)，從所述輪廓點(diǎn)開始檢測胎兒的輪廓線，設(shè)定3D-ROI的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)2中，公開有由于按照經(jīng)驗(yàn)胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分、即羊水區(qū)域的形狀大致為凸面或是凹面，因此通過樣條(Spline)函數(shù)生成繪制處理的開始面來實(shí)現(xiàn)平滑的凸面或是凹面，并得到適當(dāng)?shù)?D顯示的技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-10965號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-83439號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，由于按照經(jīng)驗(yàn)胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分、即羊水區(qū)域的形狀大致為凸面或是凹面，因此能夠在以往只能通過矩形區(qū)域(直線)進(jìn)行指定的功能中，通過樣條函數(shù)生成成為繪制處理的開始面的剪切面來實(shí)現(xiàn)平滑的凸面或是凹面，并得到適當(dāng)?shù)?D顯示的技術(shù)。然而，在實(shí)際的臨床數(shù)據(jù)中存在不少在生物體內(nèi)的胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分、即羊水區(qū)域中劃分分界線較難的情況，一旦通過樣條曲線執(zhí)行繪制處理則可能存在缺少胎兒的鼻子、嘴巴的情況，并存在直到顯示最終的3D圖像的操作很復(fù)雜的情況。

本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決上述問題，并消除直到顯示3D圖像的操作的復(fù)雜度的超聲波診斷圖像生成裝置以及方法。

用于解決課題的手段

為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明中，提供一種超聲波診斷圖像生成裝置，其具有：超聲波收發(fā)部；輸入操作者的輸入的輸入部；能夠顯示圖像的顯示部；根據(jù)從超聲波收發(fā)部取得的信號來生成胎兒和胎盤的斷層圖像數(shù)據(jù)，在把斷層圖像數(shù)據(jù)顯示到顯示部的狀態(tài)下，按照來自輸入部的輸入，設(shè)定包含胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分的關(guān)心區(qū)域的圖像處理部；使用操作者設(shè)定的關(guān)心區(qū)域和斷層圖像數(shù)據(jù)，校正關(guān)心區(qū)域并判定校正后的關(guān)心區(qū)域的妥當(dāng)性的關(guān)心區(qū)域校正部；以及提示關(guān)心區(qū)域校正部的判定結(jié)果的提示部，該超聲波診斷圖像生成裝置使用校正后的關(guān)心區(qū)域來生成三維圖像。

另外，為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明中，提供一種超聲波診斷圖像生成裝置的圖像生成方法，該超聲波診斷圖像生成裝置具有：超聲波收發(fā)部；處理從超聲波收發(fā)部取得的信號的處理部；操作者進(jìn)行輸入的輸入部；以及能夠顯示圖像的顯示部，處理部根據(jù)從超聲波收發(fā)部取得的信號來生成胎兒和胎盤的斷層圖像數(shù)據(jù)，在把斷層圖像數(shù)據(jù)顯示到顯示部的狀態(tài)下，按照來自輸入部的操作者進(jìn)行的輸入，設(shè)定包含胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分的關(guān)心區(qū)域，使用操作者設(shè)定的關(guān)心區(qū)域和斷層圖像數(shù)據(jù)來校正關(guān)心區(qū)域，判定校正后的關(guān)心區(qū)域的妥當(dāng)性，并在顯示部中顯示該判定結(jié)果，使用校正后的關(guān)心區(qū)域來生成胎兒的三維圖像。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠取得適當(dāng)?shù)?D圖像。另外，用戶能夠簡單并且直觀地理解關(guān)心區(qū)域的設(shè)定是否成功，操作性提高。

附圖說明

圖1是表示實(shí)施例1的超聲波診斷圖像生成裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是表示用于說明現(xiàn)有方法的顯示畫面的圖。

圖3是表示用于說明本發(fā)明的問題的顯示畫面的圖。

圖4是表示實(shí)施例1所涉及的3D-ROI校正部的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖5是用于說明實(shí)施例1所涉及的3D-ROI校正部的ROI計(jì)算部的圖。

圖6是用于說明實(shí)施例1所涉及的能量圖生成部的圖。

圖7是表示實(shí)施例1所涉及的能量圖的一例的圖。

圖8是用于說明實(shí)施例1所涉及的最小能量路徑搜索部的圖。

圖9是用于說明實(shí)施例1所涉及的最小能量路徑搜索部的圖。

圖10是用于說明實(shí)施例1所涉及的妥當(dāng)性判定部的圖。

圖11是用于說明實(shí)施例1所涉及的妥當(dāng)性判定部的圖。

圖12是用于說明實(shí)施例1所涉及的妥當(dāng)性判定部的圖。

圖13是表示實(shí)施例1所涉及的、妥當(dāng)性判定部的處理流程的圖。

圖14是表示實(shí)施例1所涉及的、被校正后的3D-ROI的圖。

圖15是表示實(shí)施例1所涉及的、判定結(jié)果提示的一例的圖。

圖16是表示實(shí)施例1所涉及的、判定結(jié)果提示的一例的圖。

圖17是表示實(shí)施例1所涉及的、判定結(jié)果提示的一例的圖。

圖18是表示實(shí)施例1所涉及的、妥當(dāng)性判定結(jié)果的提示位置的一例的圖。

圖19是表示實(shí)施例2的超聲波診斷圖像生成裝置的3D-ROI生成部的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖20是表示實(shí)施例2所涉及的、妥當(dāng)性判定部的處理的例子的圖。

圖21是表示實(shí)施例2所涉及的、妥當(dāng)性判定部的處理流程的圖。

圖22是表示實(shí)施例3的超聲波診斷圖像生成裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖23是表示由超聲波診斷裝置的三維掃描所得的體數(shù)據(jù)(Volume Data)的一例的圖。

圖24是用于說明超聲波診斷裝置的3D-ROI設(shè)定的圖。

圖25是用于說明超聲波診斷裝置的3D-ROI設(shè)定的圖。

具體實(shí)施方式

在說明本發(fā)明的各種實(shí)施例之前，以胎兒影像為例對于3D-ROI進(jìn)行簡單地說明。圖23是表示由超聲波診斷裝置的三維掃描所得的胎兒影像23003的體數(shù)據(jù)的一個(gè)例圖。圖24的(a)、(b)分別表示圖23的斷層面23001、23002的圖像。23001稱為軸向(Axial)面、23002稱為徑向(Sagittal)面。如圖24的(a)所示，在軸向面的關(guān)注區(qū)域中設(shè)定ROI 24001，徑向面設(shè)定有與所述軸向ROI的大小相同的區(qū)域24002，通過僅把這些區(qū)域設(shè)定為3D-ROI而獲得體數(shù)據(jù)。也就是說，顧名思義3D-ROI擁有立體結(jié)構(gòu)，但是一般情況是在如圖24的(a)、(b)所示的任意的軸向面、徑向面中使用2維的ROI 24001、24002，獲得如圖25的粗線25001所示的由3D-ROI所指定的體數(shù)據(jù)。也就是說，在最適當(dāng)?shù)仫@示了胎兒的斷層面(基本判斷為軸向面)設(shè)定ROI，據(jù)此擴(kuò)展為三維。通過3D-ROI能夠減少體數(shù)據(jù)生成量，提高實(shí)時(shí)性的同時(shí)，能夠去除在關(guān)注區(qū)域的周圍存在的浮游物、多重反射等所引起的噪音。因此，在3D圖像顯示中是非常重要的功能。

接下來，按照附圖依次說明消除這種3D圖像顯示技術(shù)的操作性的復(fù)雜度，并簡化作為繪制處理范圍的3D-ROI設(shè)定過程的本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例。

實(shí)施例1

圖1是表示實(shí)施例1所涉及的超聲波診斷圖像生成裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。根據(jù)本實(shí)施例的超聲波診斷圖像生成裝置，能夠高魯棒性并且簡便地獲得例如高品質(zhì)的胎兒的3D影像顯示。

本實(shí)施例的超聲波診斷圖像生成裝置具有：與探頭1001相連接的超聲波收發(fā)部；輸入操作者的操作的輸入部；能夠顯示圖像的顯示部；根據(jù)從超聲波收發(fā)部取得的信號來生成胎兒和胎盤的斷層圖像數(shù)據(jù)，在把斷層圖像數(shù)據(jù)顯示到顯示部的狀態(tài)下，按照來自輸入部的輸入，設(shè)定包含胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分的關(guān)心區(qū)域的圖像處理部；使用操作者設(shè)定的關(guān)心區(qū)域和斷層圖像數(shù)據(jù)，校正關(guān)心區(qū)域并判定校正后的關(guān)心區(qū)域的妥當(dāng)性的關(guān)心區(qū)域校正部；以及向操作者提示校正后的關(guān)心區(qū)域的妥當(dāng)性的判定結(jié)果的提示部，該超聲波診斷圖像生成裝置使用校正后的關(guān)心區(qū)域來生成三維圖像。

另外，本實(shí)施例是具有超聲波收發(fā)部、處理從超聲波收發(fā)部取得的信號的處理部、操作者進(jìn)行輸入的輸入部以及能夠顯示圖像的顯示部的超聲波診斷圖像生成裝置的圖像生成方法，處理部根據(jù)從超聲波收發(fā)部取得的信號來生成胎兒和胎盤的斷層圖像數(shù)據(jù)，在把斷層圖像數(shù)據(jù)顯示到顯示部的狀態(tài)下，按照來自輸入部的操作者進(jìn)行的輸入，設(shè)定包含胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分的關(guān)心區(qū)域，使用操作者設(shè)定的關(guān)心區(qū)域和斷層圖像數(shù)據(jù)來校正關(guān)心區(qū)域，判定校正后的關(guān)心區(qū)域的妥當(dāng)性，并在顯示部中顯示該判定結(jié)果，使用校正后的關(guān)心區(qū)域來生成胎兒的三維圖像。

在圖1的超聲波診斷圖像生成裝置中，1001是用于取得三維回聲數(shù)據(jù)的超聲波振子的探頭，1002是控制發(fā)射脈沖、放大接收回聲信號的超聲波收發(fā)部，1003是模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換部，1004是為了匯聚來自多個(gè)振子的接收回聲而進(jìn)行整相加法的波束成形(BF)處理部，1005是對于來自波束成形處理部1004的RF信號進(jìn)行動態(tài)范圍壓縮、過濾處理等、以及掃描轉(zhuǎn)換處理并生成斷層圖像數(shù)據(jù)的圖像處理部，1006是用戶輸入部，1007是在圖像處理部1005的斷層數(shù)據(jù)生成中，設(shè)定3D-ROI設(shè)定用的參數(shù)的控制部。關(guān)于探頭，只要能夠取得10013D數(shù)據(jù)，則可以使用自由方式、機(jī)械掃描方式、2D陣列式探頭方式的任一方式。作為用戶輸入部1006可以使用觸摸屏、鍵盤、軌跡球等。來自操作者所操作的用戶輸入部1006的輸入是例如點(diǎn)、線、矩形區(qū)域或這些的組合。

另外，1008是關(guān)心區(qū)域校正部、即3D-ROI校正部，1009是對于斷層圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行正交三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換并制作體數(shù)據(jù)的3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部，1010是使用來自3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部1009的體數(shù)據(jù)來制作2維投影數(shù)據(jù)、即3D超聲波圖像的體繪制(VR)處理部，1011是監(jiān)視器，1012是提示對于3D-ROI校正部1008的校正結(jié)果的妥當(dāng)性的提示部。

在本實(shí)施例的超聲波診斷圖像生成裝置中，關(guān)于用戶輸入部1006、控制部1007、圖像處理部1005所進(jìn)行的3D-ROI設(shè)定處理，是以本申請人的已申請公開的專利文獻(xiàn)2所公開的內(nèi)容為基礎(chǔ)。在該公報(bào)中，由于按照經(jīng)驗(yàn)胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分、即羊水區(qū)域的形狀大致為凸面或是凹面，因此通過樣條函數(shù)生成成為繪制處理的開始面的剪切面，由此能夠?qū)崿F(xiàn)平滑的凸面或凹面，并得到適當(dāng)?shù)娜S顯示。也就是說，通過在以往的只能通過矩形區(qū)域(直線)進(jìn)行指定的功能中加入曲線的概念，使能夠進(jìn)行如圖3所示的設(shè)定。

在圖2中，示意地表示(a)為現(xiàn)有技術(shù)，(b)為專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)。在該圖中，2002、2003分別表示超聲波診斷圖像和超聲波診斷圖像中所顯示的胎兒/胎盤的圖像，2001、2004分別表示矩形區(qū)域(直線)和由樣條函數(shù)所生成的區(qū)域(曲線)。但是，如圖3所示，在實(shí)際的臨床數(shù)據(jù)中存在不少即使使用樣條曲線也不能很好地在胎盤與胎兒之間的區(qū)域部分、即羊水區(qū)域劃分分界線的情況。在圖3的例子中，一旦通過樣條曲線3001執(zhí)行繪制處理則可能缺少胎兒2003的鼻子、嘴巴。此外，如之后所說明的那樣，該圖的3003表示在包含樣條曲線3001的虛線所包圍的區(qū)域3002中亮度值最低的像素。

在本實(shí)施例的超聲波診斷圖像生成裝置中，對于圖3那種情況，除了專利文獻(xiàn)2的技術(shù)，通過在圖像處理部1005的后級設(shè)置3D-ROI校正部1008，能夠謀求更高功能。另外，通過對3D-ROI校正部1008所校正的3D-ROI的妥當(dāng)性進(jìn)行判定，并設(shè)置向用戶提示判定結(jié)果的提示部1012，用戶能夠容易地判斷搜索成功與否。

此外，在本實(shí)施例的超聲波診斷圖像生成裝置的結(jié)構(gòu)中，包含圖像處理部1005、控制部1007，3D-ROI校正部1008、3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部1009、VR處理部1009、提示部1012能夠通過作為執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)置的個(gè)人電腦(PC)等計(jì)算機(jī)程序的處理部的中央處理部(CPU)和用于存儲程序、體數(shù)據(jù)等的存儲部來實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，用戶輸入部1006、監(jiān)視器1011能夠利用PC的輸入部、顯示部、即顯示器。在這里，在本說明書中，統(tǒng)稱圖像處理部1005、控制部1007、3D-ROI校正部1008、3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部1009、VR處理部1009、提示部1012為處理部。

以下、對于本實(shí)施例的超聲波診斷圖像生成裝置的主要功能模塊、即3D-ROI校正部1008以及提示部1012的結(jié)構(gòu)動作的詳細(xì)內(nèi)容按照順序進(jìn)行說明。圖4表示3D-ROI校正部1008的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。在圖4中，雖然省略了3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部1009、提示部1012的后級的結(jié)構(gòu)的圖示，但是與圖1是相同的。在該圖的虛線框所表示的3D-ROI校正部1008中，4001是根據(jù)從圖像處理部1005輸入的信息、數(shù)據(jù)來計(jì)算適當(dāng)?shù)腞OI的ROI計(jì)算部，4002是判定計(jì)算出的ROI的妥當(dāng)性的妥當(dāng)性判定部，4003是根據(jù)在所述妥當(dāng)性判定部4002中判定出的結(jié)果來確定ROI的ROI確定部。如上所述，這些能夠通過PC等的CPU等處理部的程序處理來實(shí)現(xiàn)。

圖5表示ROI計(jì)算部4001的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。在圖5中，5001是來自圖像處理部1005的樣條曲線信息和斷層圖像數(shù)據(jù)，5002是在接收到的樣條曲線上，對確切地認(rèn)為是胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分、即羊水區(qū)域的點(diǎn)進(jìn)行檢測的開始點(diǎn)檢測部，5003是生成能量圖的能量圖生成部，5004是搜索達(dá)到能量圖的能量最小值的路徑的最小能量路徑搜索部。

開始點(diǎn)檢測部5002是對于如圖3所示的接收到的樣條曲線信息和斷層圖像數(shù)據(jù)5001，例如在包含樣條曲線3001的虛線所包圍的區(qū)域3002中，把亮度值最低的像素3003作為開始點(diǎn)進(jìn)行檢測。當(dāng)存在多個(gè)所述亮度值最小的點(diǎn)時(shí)，選擇最先掃描出的數(shù)據(jù)。這是基于已知一般的區(qū)域部分、即羊水區(qū)域的亮度級別較低，另外在用戶(醫(yī)生、檢查人員)所設(shè)定的樣條曲線3001附近存在羊水區(qū)域的假設(shè)。另外為了提高檢測的魯棒性，作為預(yù)處理可以對斷層圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，去除局部的低亮度區(qū)域。除此之外，在該時(shí)間點(diǎn)設(shè)置閾值處理，例如在沒有預(yù)定閾值以下的亮度值時(shí)，能夠不執(zhí)行該校正處理，而是搭載將用戶已經(jīng)設(shè)定的樣條曲線3001本身進(jìn)行輸出的錯(cuò)誤處理(未圖示)。

在能量圖生成部5003中，把所述開始點(diǎn)3003作為起點(diǎn)，如圖6所示，在對象像素6001的左(右)側(cè)3像素6002中，把亮度值最小的像素值作為最小能量與對象像素6001的像素值相加。使所述過程從開始點(diǎn)向圖像兩端來進(jìn)行該處理，并生成如圖7所示的能量圖7001。在圖7中，示出了亮度越低的部分能量越小的區(qū)域。

另外，在本實(shí)施例中，使用亮度值作為能量值，但是不限定于亮度值，例如也可以使用亮度的梯度信息、邊緣量、熵、似然性、HoG、顯著圖(SaliencyMap)、L1范數(shù)、L2范數(shù)等、或者也可以利用這些的組合。

圖5的最小能量路徑搜索部5004從能量生成部5003生成的能量圖的右(左)端開始，如圖8那樣檢測兩端像素中成為最小值的像素8001以及8002，并開始搜索。在搜索時(shí)，如圖9所示那樣對于當(dāng)前像素位置9001，在左(右)側(cè)3像素9002中選擇能量最低的像素。由此搜索最小能量路徑曲線。也就是說，把劃分胎盤和胎兒的分界線的問題歸結(jié)為動態(tài)規(guī)劃的問題。

另外，在本實(shí)施例中，通過把搜索方向限定為3像素方向，不僅能夠通過線性時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，而且在最小能量路徑檢測時(shí)，通過設(shè)置必須穿過用戶設(shè)定的樣條曲線上的一點(diǎn)的限制，還能夠大幅度降低運(yùn)算成本。

如以上說明那樣，在本實(shí)施例中，作為3D-ROI校正部所說明的關(guān)心區(qū)域校正部包含：從胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分檢測成為搜索的開始點(diǎn)的像素的開始點(diǎn)檢測部；把開始點(diǎn)作為起點(diǎn)，生成能量圖的能量圖生成部；在生成的能量圖中搜索達(dá)到最小值的最小能量路徑的最小能量路徑搜索部；以及判定搜索出的所述最小能量路徑的妥當(dāng)性的妥當(dāng)性判定部。若換言之，即包含3D-ROI校正部的處理部從胎兒與胎盤之間的區(qū)域部分檢測成為搜索的開始點(diǎn)的像素，并把開始點(diǎn)作為起點(diǎn)來生成能量圖，在所述生成的能量圖中搜索達(dá)到最小值的最小能量路徑，并判定搜索出的最小能量路徑的妥當(dāng)性。進(jìn)一步，當(dāng)妥當(dāng)性判定部判定所述最小能量路徑不妥當(dāng)時(shí)，提示部使該判定結(jié)果顯示到顯示部中。若換言之，即處理部把最小能量路徑的妥當(dāng)性的判定結(jié)果顯示到顯示部。

此外，在本實(shí)施例中，作為3D-ROI校正部1008的ROI計(jì)算部4001的方法，利用了能量最小路徑，但是并不限定于此，根據(jù)使用的能量也可以考慮最大化。另外，例如對于用戶所設(shè)定的樣條曲線的各點(diǎn)在垂直方向搜索低亮度部，或者也可以通過使用了數(shù)據(jù)庫的機(jī)械學(xué)習(xí)等來生成胎盤與胎兒之間的典型的曲線模型，并使用計(jì)算適當(dāng)?shù)那€等的方法。另外，能量圖生成時(shí)以及最小能量路徑搜索時(shí)，都以周圍3像素的能量值為判定對象，但是當(dāng)然也不限定于此。

接下來，對于圖4的3D-ROI校正部1008的妥當(dāng)性判定部4002進(jìn)行說明。在妥當(dāng)性判定部4002中，判定生成的最小能量路徑曲線的妥當(dāng)性。例如，檢測用戶設(shè)定的樣條曲線與生成的最小能量路徑曲線之間的最大距離，當(dāng)最大距離為未滿預(yù)定閾值時(shí)判定具有妥當(dāng)性。另一方面，當(dāng)在預(yù)定閾值以上時(shí)，判定不具有妥當(dāng)性，并直接使用樣條曲線。也就是說，例如如圖10所示，用點(diǎn)劃線表示的用戶所設(shè)定的樣條曲線10001與由本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)所得的用虛線表示的最小能量路徑曲線10002之間的最大距離10003在預(yù)定閾值以上時(shí)，不使用所生成的最小能量路徑曲線10002，把用戶設(shè)定的樣條曲線10001作為ROI曲線來使用。

或者，如圖11所示設(shè)置2種閾值，即使是該圖的下半部分所示的最大距離為未滿TH1 11001時(shí)，當(dāng)用戶設(shè)定的樣條曲線11003與所生成的最小能量路徑曲線11004之間的距離在TH2 11002以上時(shí)，也可以使所生成的最小能量路徑曲線11004的對應(yīng)范圍變形，以使差值成為TH2，從而作為實(shí)線表示的曲線11005。

即可以將TH2作為相對于用戶設(shè)定的樣條曲線的變動容許量。

在這里，TH1以及TH2可以是在用戶設(shè)定的樣條曲線的上下的不同的值。

即如圖12的下半部分所示，把樣條曲線上部的閾值設(shè)為TH1_1 12001、TH2_1 12002，把下部的閾值設(shè)為TH1_2 12003、TH2_2 12004，也可以作為用實(shí)線表示的曲線12005。圖12下半部分中的用虛線表示的曲線12006表示所生成的最小能量路徑曲線11004與用戶設(shè)定的樣條曲線11003之間的差值d。這種情況下，圖4的妥當(dāng)性判定部4002，在本實(shí)施例的超聲波診斷圖像生成裝置中，例如，根據(jù)如圖13那樣的流程圖來判定妥當(dāng)性(S13001)。

請注意在圖13中，判定妥當(dāng)性不是利用用戶設(shè)定的樣條曲線11003與所生成的最小能量路徑曲線11004的最大距離之間的關(guān)系，而是利用用虛線表示的曲線12006、即差值d與閾值之間的關(guān)系。即假設(shè)最小能量路徑曲線11004與樣條曲線11003之間最大的差值在閾值TH1_1與TH2_2之間，則判定具有妥當(dāng)性。這些閾值可以根據(jù)例如患者的妊娠周數(shù)，根據(jù)上次檢測時(shí)的測量結(jié)果等推測出的胎兒區(qū)域的大小而決定。

此外，在本實(shí)施例中，作為妥當(dāng)性判定部4002的判定方法，把用戶設(shè)定的樣條曲線10001、11003與所生成的最小能量路徑曲線10002、11004之間的距離、差值作為判定信息，但是并不限定于此，也可以使用利用了測量方差值等的曲線的類似度的方法、根據(jù)能量值自身進(jìn)行判定的方法。

接下來，對于圖4的ROI確定部4003進(jìn)行說明。ROI確定部4003使用截面圖像內(nèi)的ROI區(qū)域來生成三維區(qū)域。選擇所述的ROI曲線(軸向ROI)上任意多個(gè)點(diǎn)，把這些點(diǎn)作為起點(diǎn)，與軸向ROI同樣地生成相對于與所述ROI曲線垂直方向的關(guān)心區(qū)域曲線(徑向ROI)。根據(jù)所述軸向ROI和多個(gè)徑向ROI生成3D-ROI。具體如圖14所述，把軸向ROI 14001上的各點(diǎn)作為開始點(diǎn)來搜索徑向ROI 14002。此時(shí)，軸向ROI 14001上的開始點(diǎn)為何種間隔均可，但是關(guān)于沒有ROI設(shè)定的點(diǎn)，則進(jìn)行利用了貝塞爾曲面的插補(bǔ)。通過利用貝塞爾曲面能夠生成平滑的3D-ROI。

接下來，對于本實(shí)施例的超聲波診斷影像處理系統(tǒng)的提示部1012進(jìn)行說明。提示部1012根據(jù)搜索出的曲線15001的妥當(dāng)性判定部4002的判定結(jié)果，使用顯示部向用戶提示判定結(jié)果。若換言之，即該判定結(jié)果表示使用搜索出的曲線15001包圍的區(qū)域是否適當(dāng)?shù)匕颂簠^(qū)域。

對于妥當(dāng)性的有無的提示方法，例如，可以考慮在監(jiān)視器1011的表示畫面中顯示標(biāo)記的有無、形狀、顏色、截面圖像的邊框顏色、校正曲線的顏色、消息、或者這些的組合。即作為判定結(jié)果的提示方法，利用標(biāo)記的有無、顏色、形狀、或者關(guān)心區(qū)域的邊界線的形狀、顏色、線型、截面圖像邊框顏色、消息、數(shù)值中的任一項(xiàng)或者這些的組合。另外，作為判定結(jié)果的提示位置，利用截面圖像邊框內(nèi)、截面圖像邊框外、三維圖像邊框內(nèi)或者這些的組合。

圖15的(a)、(b)、(c)是對于妥當(dāng)性的有無，利用了標(biāo)記時(shí)的一個(gè)例子。各圖均是左側(cè)為具有妥當(dāng)性時(shí)、右側(cè)為不具有妥當(dāng)性時(shí)的提示例。圖15的(a)使用了標(biāo)記15002的有無，圖15的(b)使用了標(biāo)記綠色、灰色等顏色的差異(此外，為了便于圖示，使用黑白模式表示顏色的差異。以下同樣。)，圖15的(c)使用了標(biāo)記的○×等形狀和顏色的差異。另外，圖16的(a)、(b)、(c)是對于搜索出的曲線16001的妥當(dāng)性的有無使用了標(biāo)記時(shí)的一個(gè)例子，圖16的(a)使用了曲線16001的線的顏色的差異、圖16的(b)使用了曲線16001的線型的差異、圖16的(c)使用了截面圖像邊界線16002的顏色的差異。各圖均是左側(cè)為具有妥當(dāng)性時(shí)、右側(cè)為不具有妥當(dāng)性時(shí)的提示例。不限定于圖16的各個(gè)例子，能夠適當(dāng)?shù)亟M合曲線、截面圖像邊界線的顏色、線型來進(jìn)行提示，以便于用戶判定妥當(dāng)性的有無。

利用標(biāo)記、線的顏色、線型等時(shí)，由于在監(jiān)視器畫面上所占比例很小，因此存在難以隱藏現(xiàn)有的顯示區(qū)域的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，用戶需要事先學(xué)習(xí)所述標(biāo)記、線的顏色、形狀的意思。

圖17的(a)、(b)是對于妥當(dāng)性的有無的例子，圖17的(a)是提示消息17001時(shí)的一個(gè)例子，圖17的(b)是顯示數(shù)值17002的例子。各圖均是左側(cè)為具有妥當(dāng)性時(shí)、右側(cè)為不具有妥當(dāng)性時(shí)的提示例。提示消息、數(shù)值時(shí)，對于用戶容易理解變化，存在不需要事先進(jìn)行學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)，但是顯示所需面積較大，且由于是文章因此較難直觀地理解。

圖18是對于妥當(dāng)性的提示位置的一個(gè)例子。18001是圖1的監(jiān)視器1011的顯示范圍、18002是斷層圖像或3D圖像、18003以及18004是妥當(dāng)性的提示位置的例子?？紤]斷層圖像或3D圖像顯示框內(nèi)18003、圖像顯示框外18004、其他照明等的使用(未圖示)以及這些的組合。在圖18中，將妥當(dāng)性的提示位置設(shè)為圖像內(nèi)右下、圖像外下部，當(dāng)然并不限定于此。另外，當(dāng)所顯示的圖像的張數(shù)發(fā)生變化時(shí)，既可以對于各個(gè)圖像提示判定結(jié)果，也可以僅以1處為代表進(jìn)行提示。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的超聲波診斷圖像生成裝置，能夠取得更合適的3D胎兒影像。另外用戶能夠簡單且直觀地理解是否搜索成功，從而操作性提高。

實(shí)施例2

實(shí)施例2是在ROI沒有被準(zhǔn)確地校正時(shí)，使用戶能夠理解接下來采取何種行動較好，從而能夠更加方便地設(shè)定ROI的超聲波診斷圖像生成裝置的實(shí)施例。即是如下的超聲波診斷圖像生成裝置的實(shí)施例：該超聲波診斷圖像生成裝置具有根據(jù)關(guān)心區(qū)域校正部、即3D-ROI校正部的判定結(jié)果，生成對操作者的引導(dǎo)消息的引導(dǎo)消息生成部，提示部把妥當(dāng)性以及引導(dǎo)消息提示給操作者，在更合適的方式下是如下的超聲波診斷圖像生成裝置的實(shí)施例：引導(dǎo)消息生成部使用妥當(dāng)性判定部的判定基準(zhǔn)。本實(shí)施例的超聲波診斷圖像生成裝置根據(jù)判定結(jié)果生成對操作者的引導(dǎo)消息，并在顯示部中顯示判定結(jié)果以及引導(dǎo)消息。

裝置的整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，通過圖1進(jìn)行表示。本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是，在3D-ROI校正部1008內(nèi)新設(shè)置有引導(dǎo)消息生成部。此外，該引導(dǎo)消息生成部與實(shí)施例1的3D-ROI校正部1008同樣，能夠通過PC的CPU等處理部的程序處理來實(shí)現(xiàn)。

圖19表示實(shí)施例2的超聲波診斷影像處理系統(tǒng)的3D-ROI校正部1008的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。在圖19中，關(guān)于與圖1示出的組成部件相同的部件，與圖4等相同，省略了圖示或即使有圖示也付與了相同附圖標(biāo)記從而省略了對其的說明。在圖19中，妥當(dāng)性判定部4002把判定結(jié)果以及判定基準(zhǔn)發(fā)送到引導(dǎo)消息生成部19001中。引導(dǎo)消息生成部19001根據(jù)接收到的判定結(jié)果以及判定基準(zhǔn)來生成具體的引導(dǎo)消息、即用戶接下來的行動方案。另外，提示部1012不僅提示之前說明的判定結(jié)果，還在監(jiān)視器1011提示引導(dǎo)消息生成部19001生成的引導(dǎo)消息。

在本實(shí)施例中，妥當(dāng)性判定部4002、例如如圖20所示，根據(jù)被搜索到的曲線20001超過了如圖12所示的上部閾值而判定為不具有妥當(dāng)性時(shí)，在把判定結(jié)果(不具有妥當(dāng)性)發(fā)送給引導(dǎo)消息生成部19001的同時(shí)，還發(fā)送作為判定理由/判定基準(zhǔn)的超過上部閾值。引導(dǎo)消息生成部19001根據(jù)來自妥當(dāng)性判定部4002的判定理由“超過上部閾值”，能夠生成內(nèi)容為“用戶設(shè)定的樣條曲線20002對于胎兒可能設(shè)定的過于靠下”的引導(dǎo)消息。

圖21是本實(shí)施例的妥當(dāng)性判定部4002的判定流程。在本實(shí)施例的判定流程中，判定用實(shí)線表示的生成的最少能量路徑曲線20002與用點(diǎn)劃線表示的用戶設(shè)定的樣條曲線20001之間的差值d是否處于下部的閾值TH1_2與上部的閾值TH1_1之間(S21001)，在是的情況下則認(rèn)為“具有妥當(dāng)性”，在否的情況下則判定該差值d是否未滿上部的閾值TH1_1(S21002)，根據(jù)是、否來設(shè)定“超過下部閾值”、“超過上部閾值”。

另外，在引導(dǎo)消息生成部19001中，不必使用與妥當(dāng)性判定部4002相同的判定基準(zhǔn)，也可以使用不同的判定基準(zhǔn)來生成引導(dǎo)消息。例如，在上述“超過上部閾值”時(shí)，追加路徑的能量總和作為判定基準(zhǔn)。能量總和比預(yù)定值大時(shí)，判斷為搜索本身失敗，生成“請輸入不同的斷層圖像”等不同的引導(dǎo)消息。此外，除了能量總和以外，也可以使用方差值等。

如上述說明，作為在本實(shí)施例中生成的引導(dǎo)消息，考慮了閾值的變更、增益的調(diào)整(對比度調(diào)整)、縮放、胎兒的位置調(diào)整等以及這些的組合。另外，雖然未圖示，但在檢測開始點(diǎn)時(shí)，檢測出的開始點(diǎn)的亮度較高時(shí)，也能夠提示表示該開始點(diǎn)的亮度較高的主旨。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，即使當(dāng)搜索失敗時(shí)，用戶也能夠理解接下來采取何種行動較好，從而能夠更加簡便地設(shè)定ROI。

實(shí)施例3

實(shí)施例3是不帶給患者不安感，用戶也能夠?yàn)g覽妥當(dāng)性判定結(jié)果以及引導(dǎo)消息的超聲波診斷影像處理系統(tǒng)的實(shí)施例。圖22是表示本實(shí)施例的超聲波診斷圖像生成裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。

在該圖中，關(guān)于與圖1以及圖18所示的實(shí)施例1、實(shí)施例2的組成部件相同的部件，付與相同的符號從而省略其說明。本實(shí)施例與實(shí)施例2的不同點(diǎn)是把妥當(dāng)性判定結(jié)果以及引導(dǎo)消息顯示到第2顯示部、即第2監(jiān)視器22001。也就是具有與監(jiān)視器1011不同的顯示部、即第2顯示部，該第2顯示部顯示妥當(dāng)性以及引導(dǎo)消息。

在超聲波診斷裝置的檢查中，患者大多也會看到診斷裝置的第1顯示部、即監(jiān)視器1011，特別是在該第1顯示部中沒有根據(jù)信息的提示時(shí)，會有可能帶給患者不安感。因此，在實(shí)施例3中，在僅用戶能夠?yàn)g覽的第2顯示部、即第2監(jiān)視器22001提示關(guān)于實(shí)施例2的妥當(dāng)性的提示。作為該第2監(jiān)視器22001，可以考慮專用顯示終端、平板電腦、智能手機(jī)等。第2監(jiān)視器22001除了顯示妥當(dāng)性判定結(jié)果、引導(dǎo)消息，還可以顯示斷層圖像、3D圖像、被判定為不具有妥當(dāng)性的校正曲線等。

根據(jù)本實(shí)施例，例如不帶給患者不安感，用戶也能夠?yàn)g覽妥當(dāng)性判定結(jié)果以及修正案。

此外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施例，包含各種變形例。

例如，上述實(shí)施例是為了更好地理解本發(fā)明而進(jìn)行的詳細(xì)說明，并不限定于具有說明的全部結(jié)構(gòu)。另外，某實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的一部分能夠替換為其他的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，另外，能夠在某實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中增加其他的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。另外，對于各實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的一部分，能夠進(jìn)行其他的結(jié)構(gòu)的增加、刪除、替換。

進(jìn)一步，關(guān)于上述各結(jié)構(gòu)、功能、處理部等，說明了制作用于實(shí)現(xiàn)這些的一部分或者全部的CPU等程序的例子，但是不言而喻這些的一部分或者全部也可以通過例如由使用集成電路的設(shè)計(jì)等硬件來實(shí)現(xiàn)。

附圖標(biāo)記說明

1001 探頭

1002 超聲波收發(fā)部

1003 模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換部

1004 波束成形(BF)處理部

1005 圖像處理部

1006 用戶輸入部

1007 控制部

1008 3D-ROI校正部

1009 3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部

1010 體繪制(VR)處理部

1011 監(jiān)視器

1012 提示部

2001 矩形區(qū)域

2002 超聲波診斷圖像

2003 胎兒、胎盤的圖像

2004 由樣條函數(shù)生成的區(qū)域

3001、10001、11003、20002 樣條曲線

3002 區(qū)域

3003 開始點(diǎn)

4001 ROI計(jì)算部

4002 妥當(dāng)性判定部

4003 ROI確定部

5001 樣條曲線信息和斷層圖像數(shù)據(jù)

5002 開始點(diǎn)檢測部

5003 能量圖生成部

5004 最小能量路徑搜索部

6001 對象像素

6002 判定像素

7001 能量圖

8001 能量圖右端的最小值像素

8002 能量圖左端的最小值像素

9001 當(dāng)前像素位置

9002 候補(bǔ)像素

10002 路徑曲線

10003 最大距離

11001 閾值1

11002 閾值2

11004 最小能量路徑曲線

11005 變形后的能量路徑曲線

12001、12002 上部閾值1、2

12003、12004 下部閾值2、1

12005 路徑曲線

14001 軸向面關(guān)心區(qū)域

14002 徑向面關(guān)心區(qū)域

15001、16001 被搜索的曲線

15002 判定標(biāo)記

16002 截面圖像邊界線

17001 消息

17002 數(shù)值

18001 顯示范圍

18002 斷層圖像或3D圖像

18003 圖像顯示框內(nèi)提示位置

18004 圖像顯示框外提示位置

19001 引導(dǎo)消息生成部

20001 最小能量路徑曲線

22001 第2監(jiān)視器

23001 軸向面

23002 徑向面

24001 軸向面關(guān)心區(qū)域

24002 徑向面關(guān)心區(qū)域

25001 3D-ROI所涉及的體數(shù)據(jù)