[发明专利]超声波诊断装置、图像处理装置及方法、图像显示方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请享有2009年1月20日提交的在先日本专利申请 No.2009-10245的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用结合 在本申请中。

技术领域

本发明涉及超声波诊断装置、超声波图像处理装置、图像处理方 法以及图像显示方法。

背景技术

以往，根据体数据(volume data)并通过绘制(rendering)处 理来生成反映三维信息的二维图像。例如，在通过使超声波三维扫描 生成三维超声波图像的超声波诊断装置(例如，参照日本特开 2000-132664号公报)中，医师进行图像诊断时，通过绘制处理根据 三维超声波图像生成二维超声波图像，并将生成的二维超声波图像显 示在监视器上。

在此，作为有代表性的绘制处理方法，举出光线跟踪(ray tracing) 法和体绘制(volume rendering)法。

光线跟踪法，是在体数据的各体素(voxel)中确定与构造物的表 面相对应的部分，算出被确定为构造物的表面的部分的角度。并且， 通过合计从设定在视点上的虚拟光源发射出的光一边在各体素中所确 定的构造物的表面上反射一边到达投影面的反射光的亮度值，生成反 映三维信息的投影面的二维图像。在光线跟踪法中，由于执行由构造 物的表面产生的光的反射的人工模拟(simulation)，因此能够自然地 表现构造物的阴影。

另外，体绘制法在考虑到来自视点的光线通过各体素时的衰减以 及阴影的状况而算出基于各体素值的不透明度与阴影值(shading

value)后，从视点在投影方向上连续进行不透明度与阴影值的乘法运 算，从而生成反映三维信息的投影面的二维图像。在体绘制法中，对 象物的立体构造通过亮度或颜色的变化直观地表现出来。

在此，若将为了跟踪来自光源的光而花费处理时间的光线跟踪法 与体绘制法进行比较，则体绘制法的处理步骤简单。因此，一般而言， 在生成三维超声波图像的超声波诊断装置中，为了确保显示二维超声 波图像时的实时性，使用体绘制法作为绘制处理。

例如，通过超声波诊断装置观察心脏瓣膜时，在体绘制法中，通 过使用暗色显示心脏瓣膜的轮廓，能够直观地识别心脏瓣膜的构造。 另外，进行体绘制法时，通过限定关心区域或执行阈值处理，能够除 去无用的信号，更加直观地识别心脏瓣膜的构造。

具体来说，在需要观察心脏瓣膜时，在心脏瓣膜与视点之间存在 成为遮蔽物的构造物(例如，心壁等)时，如果调整进行体绘制法的 关心区域来除去遮蔽物，则遮蔽物不遮挡视野，医师就可以观察心脏 瓣膜。并且，在体绘制法中，成为噪音的低信号造成心脏瓣膜的识别 度下降时，通过使用阈值处理除去噪音，能够提高医师对心脏瓣膜的 识别度。

这样，在进行体绘制法时，通过使关心区域或阈值处理最优化， 使遮蔽物或者噪音不遮挡视野，医师就能够观察心脏瓣膜。例如，在 心脏瓣膜张开的状态下，能够看见闭合的心脏瓣膜所遮蔽的心脏瓣膜 后方的构造物。但是，在使用体绘制法生成的二维超声波图像中，由 于心脏瓣膜和心脏瓣膜后方的构造物使用相似的颜色来表现，因此在 诊断被检体的心脏中是否发生心脏瓣膜闭锁不全时，还需要调整关心 区域。具体来说，如果将关心区域的端部调整为使其成为位于心脏瓣 膜前后的心腔部分的话，在心脏瓣膜的前后则不存在遮挡视野的构造 物，因此在心脏瓣膜张开的状态下成为能够看见背景色的状态，通过 判断背景色是否可见，能够识别心脏瓣膜的开闭。

这样，通过调整进行体绘制法的关心区域，医师能够使用根据三 维超声波图像并通过体绘制法生成的二维超声波图像，来确认心脏瓣 膜的开闭状况。

但是，上述以往技术存在有时很难确认心脏瓣膜的开闭状况的问 题。即，即使将关心区域的端部调整为使其成为位于心脏瓣膜前后的 心腔部分，在心脏瓣膜的闭锁不全小的情况下，心脏瓣膜的轮廓部分 将与背景色同样地使用暗色予以显示。因此，在为了确保实时性而使 用的体绘制法中，难以判别在心脏瓣膜的构造物之间识别出的背景色 是来自心腔部分，还是来自心脏瓣膜的轮廓部分。

因此，本发明是为了解决上述以往技术的问题而完成的，其目的 在于提供一种能够提高超声波图像中的心脏瓣膜的开闭状况的识别度 的超声波诊断装置、超声波图像处理装置、图像处理方法以及图像显 示方法。

发明内容