[发明专利]产生图象数据的方法以及采用该方法的超声波诊断设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种在多个在不同时刻获得的二维图象数据的基础上产生三维图象数据的方法，还涉及一种采用所述产生图象数据的方法的用于医疗诊断的超声波诊断设备。

背景技术

一般来说，为了用超声波诊断设备来获得三维图象，则要采集多个截面的二维图象，并且所述三维图象是由这些二维图象组成的。这些二维截面图象是通过将多个图象元素数据合成来得到的，这些图象元素数据是通过使用具有定位传感器的一维传感器阵列扫描目标来按时间顺序被采集的，然而在多个二维截面图象的基础上通过在截面之间插值来获得三维数据。

然而，根据该方法沿着传感器阵列的扫描方向上存在时滞，因此要对不同时刻的截面图象进行合成。还有，由于这些图象是在通过监测传感器的位置而得到的信息的基础上合成的，所以该合成的图象会不清楚。因此，该方法不适用于例如在超声波诊断设备中合成活体的图象。

为了解决这个问题，理想的是使用一种二维传感器阵列来获得三维图象。例如，可以考虑使用光纤阵列来采集作为光学二维图象的超声波信号。按照该方法，当在发射超声波之后经过预定时间时，可以在入射在二维传感器阵列上的超声波信号的基础上顺序地采集多个二维数据。然而，该二维数据包括所有在发射之后经过预定时间时入射的超声波信号，因此如果没有调整的话它不能代表关于在三维空间中的特定点的数据。

同时，在《临床辐射》第43卷第11期(1998)中发表了由Tsuyoshi Mochizuki所写的题目为“三维显示的原理”的文章。在该文章中披露了通过改变由超声波所扫描的截面来采集数据的一般方法在获得全部数据集之前花费了大量的时间，因此在所扫描的目标是活动的情况下，就不能获得精确的图象。该文章涉及一种采用运动的二维压电传感器的采集方法作为可能的解决方法中的一种，并且还涉及一种同时显示出目标的表面和内部信息的方法作为一种直接的方法。然而，它提到硬件和信号的处理目前需要大量的操作。

发明内容

本发明是在考虑到如上所述的这些问题的情况下完成的。本发明的第一个目的在于提供一种在通过使用二维传感器阵列在不同时刻获得的多个二维数据的基础上产生出三维图象的方法。本发明的第二个目的在于提供一种采用了如上所述的方法的超声波诊断设备。

为了解决以上问题，通过使用发射装置将光束发射到所要测量的目标上，并且通过使用包括多个传感器的二维传感器阵列，探测从目标中反射出的光束来产生出三维图象的方法。本发明包括以下步骤：(a)在发射之后的预定时间间隔中顺序地存储由多个传感器所得到的探测信号；(b)在从多个传感器中的至少一个中在一个时点时输出的探测信号的基础上，得到有关至少一个包括在目标中的检测点的图象数据，该时点是从经过至少一个测量点，从发射装置到多个传感器中的至少一个的距离和穿过该目标的光束的透射速度之间的关系中得到的；(c)在改变时点的同时通过重复步骤(b)来获取图象数据。

还有，根据本发明的超声波诊断设备包括：驱动信号发生装置，用来产生出驱动信号；超声波发射装置，用来在由驱动信号发生装置所产生的信号的基础上将超声波发射到所要测量的目标上；包括多个传感器的二维传感器阵列，用来探测从目标中所反射的超声波以产生出探测信号；信号处理装置，用来处理由多个传感器所获得的探测信号；控制装置，用来控制驱动信号发生电路和信号处理装置的动作定时；存储装置，用于在发射之后的预定时期内存储从信号处理装置输出的探测信号；以及图象处理装置，用来在从多个传感器在相应的时点输出的探测信号的基础上得到三维图象数据，这些时点是从经过相应的测量点的从发射装置到相应传感器的相应距离和穿过该目标的超声波的发射速率之间的关系中所获得的。

根据本发明，可以在通过使用二维传感器阵列在相同的传感器位置处顺序地得到的多个二维图象数据的基础上产生出三维图象数据。因此，即使在该超声波诊断装置被用于活体目标的情况下，也能获得清晰的三维图象。

简要的附图说明

图1的方框图显示出根据本发明一个实施方案的超声波诊断设备

图2大致地显示出用于如图1所示的超声波发射和接收装置的超声波探测部件的第一实施例

图3大致地显示出用于如图1所示的超声波发射和接收装置的超声波探测部件的第二实施例

图4大致地显示出用于如图1所示的超声波发射和接收装置的超声波探测部件的第三实施例

图5大致地显示出用于如图1所示的超声波发射和接收装置的超声波探测部件的第四实施例

图6用来解释根据本发明的第一实施方案产生图象数据的方法