超声波成像装置以及图像处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超声波成像装置以及图像处理装置，不要求用户进行复杂的操作，就准确地进行超声波图像与预先成像的体数据的对齐。接受超声波图像的第1体数据与其他图像成像装置所获得的第2体数据来进行对齐。从用户接受被检体的多个成像部位中预定的成像部位的选择。使第2体数据初始旋转与接受部所接受的成像部位相对应的旋转角度，将初始旋转后的第2体数据与第1体数据进一步进行对齐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波成像装置以及图像处理装置
本专利技术涉及超声波成像装置，特别涉及可以同时显示实时地成像的超声波图像与根据使用其他成像装置预先成像的体数据所求出的相同截面的图像的超声波成像装置。
技术介绍
超声波成像装置向被检体照射超声波，根据其反射信号对被检体内部的构造进行成像，因此可以非介入且实时地观察患者。另一方面，X射线CT(ComputedTomography)装置或者MRI(MagneticResonanceImaging)装置等其他的医用图像成像装置可以以大范围并且高分辨率成像，因此可以容易地掌握微小病变、脏器的位置关系。例如可以在早期阶段根据MRI图像、X射线CT图像发现肝癌等肿瘤。在专利文献1中公开有以下图像诊断系统：在超声波探头中安装位置传感器，在获得任意的截面的超声波图像的同时，根据使用其他的医用图像成像装置预先成像的相同被检体的体数据构筑对应的截面的2维图像，排列显示两个图像。该技术中，根据使用其他的医用图像成像装置预先成像的体数据，实时地构筑当前的超声波探头的位置的2维图像。因此，需要预先进行超声波图像的位置与体数据内的对应的位置的关联处理。在专利文献1中公开有位置的关联的过程。首先，医生等用户在被检体上手动移动超声波探头，搜索可以获得作为对齐图像包含合适的疾患部位等的超声波图像的位置。然后，在搜索到的超声波图像上，用户选择疾患部位的位置和与疾患部位不同的特征构造的位置。用户还在其他的医用图像成像装置的体数据的图像上，通过手动操作鼠标等，指定与超声波图像上的疾患部位的位置相对应的位置和特征构造的位置。图像诊断系统对齐体数据，以便关联由用户选择的超声波图像上的2个位置与在其他的医用图像成像装置的图像上指定的2个位置。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-188417号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献1的技术中，为了进行超声波图像与其他的医用图像成像装置的体数据的对齐，医生等用户需要进行手动移动超声波探头，搜索作为对齐图像合适的超声波图像的位置，在超声波图像上手动选择多个位置，在体数据的图像上进一步指定对应的多个位置的复杂的多个手动操作。在这些复杂的对齐的手动操作中，不仅作为医生的用户的负担大，而且对接触超声波探头，并在对齐的手动操作期间在床上等待着的被检体的负担也大。另外，作为对齐的基准的位置是在一个超声波图像上的2点，因此很难进行高精度的3维对齐。另外，在专利文献1中所记载的技术是以经皮的射频消融疗法(RFA：Radio-FrequencyAblation)等不对被检体进行开腹的治疗/手术为前提的，在近年来，在被检体的手术中，理想的是在开腹的状态下直接将超声波探头接触脏器，通过超声波图像和与之对应的高分辨率的MRI图像、CT图像来确认肿瘤等需要手术的区域。因此，手术中的医生等用户的手为了进行体数据对齐，要尽量避免触摸输入装置的开关、鼠标等。另外，为了减轻开腹状态的被检体的负担，理想的是尽量短时间地进行体数据的对齐。另一方面，为了在超声波图像上准确地确认肿瘤等的位置，理想的是高分辨率的体数据与超声波图像的准确的对齐。本专利技术的目的是提供一种不要求用户进行复杂的操作，就可以准确地进行超声波图像与预先成像的体数据的对齐的超声波成像装置。用于解决课题的手段本专利技术的超声波成像装置具有：超声波探头，其向被检体发送超声波，并接收来自被检体的超声波；位置传感器，其安装在超声波探头中；图像生成部，其根据超声波探头的接收信号生成超声波图像，并且根据超声波图像和从位置传感器获得的超声波探头的位置信息来生成第1体数据；以及图像处理部，其取得并处理外部的其他图像成像装置针对被检体所获得的第2体数据。图像处理装置具备对齐部，其对齐第1体数据和第2体数据。对齐部包括接受部以及旋转处理部，接受部从用户接受被检体的多个成像部位中预定的成像部位的选择，旋转处理部使第2体数据初始旋转与接受部所接受的所述成像部位对应的旋转角度，并进一步对齐初始旋转后的第2体数据和第1体数据。专利技术效果根据本专利技术，可以自动并且准确地提供超声波体数据与其他图像成像装置的体数据的对齐。附图说明图1是表示实施方式1的超声波成像装置的整体结构的框图。图2是表示实施方式1的超声波成像装置的硬件结构的框图。图3是实施方式1的超声波成像装置的图像处理装置108的功能框图。图4是表示在实施方式1中，用于从用户接受成像部位(脏器的区域)的画面例的说明图。图5是表示实施方式1的脏器的区域与CT图像的旋转角之间的关系的表。图6是表示实施方式1的超声波成像装置的对齐处理的流程图。图7是分别表示实施方式1的(A)第1特征数据(超声波血管数据)、(B)第2特征数据(CT血管数据)、(C)初始旋转后的第2特征数据(CT血管数据)的图像例的说明图。图8是表示在实施方式1中重叠显示对齐后的第1特征数据和第2特征数据的图像例的说明图。图9是表示在实施方式1中，(A)从超声波体数据中提取出的第1特征面、(B)从CT体数据中提取出的第2特征面的图像的例子的说明图。图10是表示与实施方式1的超声波图像对应的CT图像的计算处理的流程图。图11是表示实施方式2的超声波成像装置的对齐处理的流程图。图12是实施方式3的基于图像的刚性对齐处理部300的功能框图。图13是实施方式3的基于图像的刚性对齐处理的流程图。图14是实施方式4的基于图像的非刚性对齐处理部400的功能框图。图15是实施方式4的基于图像的非刚性对齐处理的流程图。具体实施方式以下，根据附图详细地说明本专利技术的实施方式。此外，在用于说明实施方式的全部图中，原则上对于同一部分赋予相同的符号，并省略其重复的说明。＜原理和概要＞专利技术者认为超声波图像与体数据的对齐操作变得复杂的原因在于超声波成像装置的成像方向、视野与MRI、X射线CT装置等其他医用图像成像装置有很大差异。对于成像方向、视野有很大差异的图像的对齐很难应用一般的自动对齐方法。因此，本专利技术将超声波图像和其他医用图像装置的图像根据成像区域以使成像方向一致的方式进行初始旋转处理，使得能够应用自动对齐方法。超声波成像装置一边使超声波探头沿着被检体的体表或者被开腹的脏器的表面移动，一边从超声波探头向被检体以扫描方式发送超声波，并接收反射波来取得图像。因此，当被检体的体表或者脏器的表面弯曲时，超声波探头沿着其弯曲的表面倾斜，并取得超声波探头以倾斜的角度进行收发的面的超声波图像。另外，当作为医生的用户想以与脏器内的构造对应的期望的角度来观察超声波图像时，有时用户会将超声波探头倾斜为期望的角度。在脏器的纵方向相对于体轴倾斜地定位等情况下，有时用户也会一边将超声波探头相对于体轴倾斜地移动一边按顺序取得图像。因此，超声波图像的面(扫描面)不垂直于被检体的体轴方向，而是根据体表、脏器表面的弯曲程度和用户使超声波探头接触表面的方向而从体轴倾斜。相反地，X射线CT装置、MRI装置，成像垂直于被检体的体轴方向的截面图像，将其连续进行多次来取得体数据。因此，为了使用自动对齐方法对齐两图像，需要根据超声波图像的从体轴的倾斜来旋转移动使用X射线CT装置、MRI装置所获得的体数据。一般地，自动对齐方法是自动提取二个图像中所包含的特征性形状，以该特征性形状一致的方式进行图案匹配等来计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波成像装置，其特征在于，具有：超声波探头，其向被检体发送超声波，并接收来自被检体的超声波；位置传感器，其安装在所述超声波探头中；图像生成部，其根据所述超声波探头的接收信号生成超声波图像，并且根据所述超声波图像和从位置传感器获得的所述超声波探头的位置信息来生成第1体数据；以及图像处理部，其取得并处理外部的其他图像成像装置针对所述被检体所获得的第2体数据，所述图像处理部具备对齐部，其对齐所述第1体数据和所述第2体数据，所述对齐部包括接受部以及旋转处理部，所述接受部从用户接受被检体的多个成像部位中预定的成像部位的选择，所述旋转处理部使所述第2体数据初始旋转与所述接受部所接受的所述成像部位对应的旋转角度，并进一步对齐初始旋转后的所述第2体数据和所述第1体数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.26 JP 2015-0373531.一种超声波成像装置，其特征在于，具有：超声波探头，其向被检体发送超声波，并接收来自被检体的超声波；位置传感器，其安装在所述超声波探头中；图像生成部，其根据所述超声波探头的接收信号生成超声波图像，并且根据所述超声波图像和从位置传感器获得的所述超声波探头的位置信息来生成第1体数据；以及图像处理部，其取得并处理外部的其他图像成像装置针对所述被检体所获得的第2体数据，所述图像处理部具备对齐部，其对齐所述第1体数据和所述第2体数据，所述对齐部包括接受部以及旋转处理部，所述接受部从用户接受被检体的多个成像部位中预定的成像部位的选择，所述旋转处理部使所述第2体数据初始旋转与所述接受部所接受的所述成像部位对应的旋转角度，并进一步对齐初始旋转后的所述第2体数据和所述第1体数据。2.根据权利要求1所述的超声波成像装置，其特征在于，所述旋转处理部根据预先决定的所述多个成像部位与旋转角度之间的关系，求出与所述接受部所接受的所述成像部位对应的旋转角度。3.根据权利要求1所述的超声波成像装置，其特征在于，所述旋转处理部根据所述第1体数据以及第2体数据生成在所述接受部所接受的所述成像部位所包含的特征截面的图像，并计算用于使所生成的2个所述特征截面的图像一致的所述第2体数据的旋转角度，使所述第2体数据初始旋转所求出的所述旋转角度。4.根据权利要求1所述的超声波成像装置，其特征在于，所述图像处理部从所述位置传感器取得所述超声波探头的位置信息，根据所述对齐后的所述第2体数据生成与从所述位置传感器的检测位置的所述超声波探头所获得的所述超声波图像相同位置的图像。5.根据权利要求1所述的超声波成像装置，其特征在于，所述对齐部还具有特征数据提取部，其提取分别包含在所述第1体数据和所述第2体数据中的预定的特征部的数据，所述旋转处理部使所述特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎子盛，栗原恒弥，秋山靖浩，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP