[发明专利]超声波诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于形成周期性运动的目标物的显示图像的超声波诊断装置。

背景技术

用于形成例如心脏等运动组织的三维超声波图像的超声波诊断装置是已知的。例如，在已知技术中，超声波束在三维区域中被扫描以获取回波数据，并且基于所获取的回波数据，形成将实时显示的三维超声波图像。然而，实时显示的基本限制在于：在扫描速度、波束密度和波束范围之间存在权衡关系。

还提出了一种用于防止三维超声波图像的实时显示的基本限制的技术。例如，JP 3537594B(专利文献1)公开了一种与心电信号等同步地在三维区域内逐步移动扫描平面的技术；在扫描平面的各个位置处，在多个时间相位上获取多组断层图像数据；并将获取的多组断层图像数据进行重建以形成三维图像数据(重构处理或者重建处理)。然而，在将该技术应用于例如无法直接从其获得心电信号的胎儿时遇到了困难。

JP 2005-74225A(专利文献2)公开了一种用于通过以特定的时间间隔执行扫描而非利用心电信号来重建的技术。然而，在该技术中，假定在数据获取过程中诸如心脏等目标物的运动周期为固定的。如果心脏的运动周期不是固定的，则在重建后的图像中的心脏形态可能相对于实际的心脏形态发生畸变，从而降低可靠性。

鉴于上述现有技术，本发明的发明人对借助于重构处理来形成超声波图像的技术进行了研究和开发。特别是，发明人对更适于运动周期不稳定的目标物的重构处理进行了研究和开发。

发明内容

本发明是通过上述研究和开发而构思的，而且本发明的优势在于提高了作为重构处理的结果而获得的显示图像的可靠性。

根据本发明的一个方案，提供了一种超声波诊断装置，其包括：探头，其向包含周期性运动的目标物的三维区域发射超声波并从所述三维区域接收超声波；发射和接收控制单元，其控制探头以使扫描平面在多个运动周期内移动，从而在三维区域内形成多个扫描平面；基本图像搜索单元，其基于与运动周期相关的特征量，从由与多个扫描平面相对应的多个图像构成的图像串中搜索多个基本图像；图像重构单元，其利用各个基本图像作为分割单元，将图像串分割为多个图像组，并从各个图像组中提取周期性相互对应的多个图像；以及显示图像形成单元，其基于周期性相互对应的多个图像来形成目标物的显示图像，其中，用于标识在三维区域中图像的位置的位置信息被附加到从每个扫描平面获得的每个图像上，并且形成了显示图像同时使周期性相互对应的多个图像中的每一个均与由各个的位置信息标识的显示区域内的位置相互关联。

根据本发明的该方案，可以提高作为重构处理的结果而获得的显示图像的可靠性。例如，可以减小或者消除空间畸变同时减小或者消除时间干扰，以及获得可靠性非常高的显示图像。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个优选实施例的超声波诊断装置的整体结构的图；

图2是说明本发明的优选实施例中的三维扫描的图示；

图3是示出横截面差值的变化的曲线图；

图4是示出相互差值的变化的曲线图；

图5示出了用于说明基本图像的搜索的曲线图；

图6是用于说明由重构处理单元执行的一组处理的图；

图7是示出使用位置数据的图像形成的示例性处理的图；以及

图8是用于说明伴随内插处理的三维图像数据的形成处理的图。

具体实施方式

在下文中，将描述本发明的一个优选实施例。

图1是图示根据本发明的一个优选实施例的超声波诊断装置的整体结构的图。探头10在包含目标物的三维区域内发射并接收超声波。探头10具有发射和接收超声波的多个振动元件(transducer element)，所述多个振动元件受波束形成器12的控制以便形成发射波束。振动元件还接收从目标物反射回的超声波，并将从目标物获得的信号输出到波束形成器12，由此波束形成器12形成接收波束。

本实施例的探头10是3D探头，其在三维区域内扫描超声波束(发射波束和接收波束)，并获取三维的回波数据。例如，通过机械地移动由一维布置的振动元件(1D阵列振动器)电子形成的扫描平面，进行超声波束的三维扫描。可选地，还允许电子控制二维布置的振动元件(2D阵列振动器)，以便进行超声波束的三维扫描。

波束形成器12通过提供与探头10的各个振动元件相对应的传输信号来形成超声波的发射波束。此外，波束形成器12通过对从探头10的各个振动元件处获得的接收信号应用相位加法处理来形成超声波的接收波束，并输出基于接收波束而获取的回波数据。