專利名稱：超聲診斷設備和超聲圖像生成方法
技術領域：
本發明涉及一種超聲診斷設備、一種超聲圖像生成方法和一種超聲圖像生成程序，其中，通過超聲探針將超聲波施加于待查體內，超聲探針接收到從體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像。
背景技術：
迄今為止，可以根據超聲診斷設備繪制的圖像來實施以與身體特定部位、導液、輻射性材料的植入等等有關的組織診斷和細胞學診斷的目的而進行穿刺。例如，在專利文件1中，(日本未審公開專利No.Sho 61(1986)-31129)，當探針(超聲探針)與身體表面接觸，且活檢針通過安裝在探針上的活檢針插入附件插入體內時，超聲診斷設備被激活，因此能夠在顯示器上同時確認體內組織的圖像和活檢針的運動。
(專利文件1)日本未審公開專利No.Sho 61(1986)-31129同時，上述的在先技術存在一個問題，即很難將活檢針繪制在超聲圖像上，下面將進行描述。在先技術的問題在于，在許多情況中，因為根本沒有考慮到超聲束相對于活檢針的角度，探針不能接收到來自活檢針的超聲束(其基本上是鏡面反射)；即使探針已接收到，信號也很微弱，因此，活檢針很難清楚地顯示在相應的超聲圖像上(例如，活檢針斷斷續續地顯示)。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種超聲診斷設備、一種超聲圖像生成方法和一種超聲圖像生成程序，其能夠在超聲圖像上清楚的顯示活檢針。
為解決問題并實現上述目的，本發明的第一方面提供了一種超聲診斷設備，該設備通過超聲探針將超聲波施加于待查體內，利用超聲探針接收從體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像，該設備包括超聲圖像存儲裝置，以將超聲圖像順序存儲在其中；超聲圖像疊加裝置，按生成順序對存儲在超聲圖像存儲裝置里的超聲圖像進行順序疊加；疊加圖像生成裝置，生成經超聲圖像疊加裝置疊加過的圖像。
根據本發明的第一方面，因為超聲圖像以疊加方式生成，超聲診斷設備能夠清楚地顯示插入體內的活檢針，該活檢針難于被很好地顯示(例如，斷斷續續地繪制活檢針)。
根據上述發明，本發明的第二方面提供一種超聲診斷設備，其中，疊加圖像生成裝置將活檢針周圍的圖像互相疊加。
根據發明的第二方面，由于活檢針周圍的圖像以疊加形式生成，所以超聲診斷設備僅能清楚顯示每個超聲圖像中活檢針的邊緣。
根據上述發明，本發明的第三方面提供一種超聲診斷設備，其中，疊加圖像生成裝置逐像素地添加存儲在超聲圖像存儲裝置中的超聲圖像。
根據發明的第三方面，因為逐像素地添加超聲圖像，超聲診斷設備能夠通過相對簡單的過程將活檢針清楚顯示在超聲圖像中。
根據上述發明，本發明的第四方面提供一種超聲診斷設備，其中，疊加圖像生成裝置以平均形式逐像素地對存儲在超聲圖像存儲裝置中的超聲圖像進行互相疊加。
根據發明的第四方面，因為超聲圖像以平均形式逐像素地順序互相疊加，超聲診斷設備能夠減少噪聲對每個超聲圖像的影響并在超聲圖像中清楚顯示活檢針。
根據上述發明，本發明的第五方面提供一種超聲診斷設備，其中，疊加圖像生成裝置在存儲于超聲圖像存儲裝置中的超聲圖像中提取每個像素中亮度最高的超聲圖像。
根據本發明第五方面，因為從超聲圖像每個像素中提取亮度最高的超聲圖像互相疊加，超聲診斷設備能夠在超聲圖像中清楚顯示活檢針。
根據上述發明，本發明的第六方面提供一種超聲診斷設備，還包括接受使用者對設置進行預定改變的設置調整裝置，其中，基于設置變更裝置變更后的設置，疊加圖像生成裝置將超聲圖像相互疊加。
根據發明第六方面，因為可以接受使用者對設置進行的改變，超聲診斷設備能夠接受，例如，諸如以時間單位或幀單位增加超聲圖像的設置，或者接受，諸如在事先從使用者接收到條件輸入之后自動進行圖像處理的設置。
本發明第七方面提供一種超聲診斷設備，該設備通過超聲探針將超聲波施加于待查體內，利用超聲探針接收從體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，順序生成超聲圖像，包括超聲輻射控制裝置，將超聲垂直施加于插入體內的活檢針上；圖像轉換裝置，將超聲輻射控制裝置所獲得的活檢針的反射信號轉換為圖像；圖像生成裝置，生成與圖像轉換裝置所成像的活檢針相對應的圖像。
根據本發明的第七方面，因為將超聲垂直施加到插入體內的活檢針上，超聲診斷設備能夠接收到活檢針的強反射信號并將活檢針清楚顯示在相應超聲圖像中。
根據上述發明，本發明的第八方面提供一種超聲診斷設備，其中，通過超聲探針上安裝附件，超聲輻射控制裝置將超聲垂直施加到在相應超聲圖像上所顯示的目標線上。
根據本發明的第八方面，因為將超聲垂直施加到與將活檢針插入體內的導子(guide)相一致的目標線上，超聲診斷設備能將超聲基本垂直的施加到活檢針上。
根據上述發明，本發明的第九方面提供一種超聲診斷設備，還包括位置探測裝置，該裝置指定活組織檢針的位置，其中，超聲輻射控制裝置將超聲垂直施加到位置探測裝置所指定的位置。
根據本發明的第九方面，因為附加在活檢針上的探測裝置(例如，傳感器)指定了位置，超聲診斷設備能將超聲信號基本垂直地施加到活檢針上。
根據上述發明，本發明的第十方面提供一種超聲診斷設備，其中，在活檢針插入體內時超聲輻射控制裝置將超聲施加到多個方向，并且進一步施加到獲得強反射信號的方向上。
根據本發明的第十方面，因為預先將超聲施加到多個方向及施加到獲得強反射信號的方向，在未使用活檢導子和傳感器的情況下，超聲診斷設備能夠將超聲基本垂直的施加到活檢針上。
根據上述發明，發明的第十一方面提供一種超聲診斷設備，還包括設置變更裝置，該裝置接受使用者對設置的預先改變，其中，超聲輻射控制裝置根據通過設置變更裝置所改變的設置施加超聲。
根據本發明的第十一方面，因為超聲診斷設備接受使用者對有關超聲信號輻射方向方面設置的改變，在可以確認活檢針位置的地方(例如，通過位置傳感器或肉眼確認)，使用者能夠自由地改變超聲輻射方向，因此能夠進行調整以使超聲垂直施加到活檢針上。
根據上述發明，本發明的第十二方面提供一種超聲診斷設備，其中，超聲輻射控制裝置還包括合成生成裝置，該裝置將超聲垂直施加到活檢針上以生成活檢針的圖像數據，將超聲施加到軀體以生成體內圖像數據，并且對體內圖像數據和活檢針的圖像數據進行組合以生成一個圖像。
根據本發明第十二方面，由于將體內圖像和活檢針附近的圖像組合顯示，超聲診斷設備能夠安全地實施穿刺或穿孔。
根據上述發明，本發明的第十三方面提供一種超聲診斷設備，其中，每一個超聲圖像是二維或者三維超聲圖像。
根據本發明的第十三方面，超聲診斷設備能夠根據三維超聲圖像和二維超聲圖像安全地實施穿刺。
本發明第十四方面提供一種超聲圖像生成方法，該方法通過超聲探針將超聲波施加于待查體內，利用超聲探針接收從體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像，包括下列步驟按順序存儲超聲圖像，按生成順序疊加所存儲的超聲圖像，生成疊加圖像。
根據本發明第十四方面，因為超聲圖像相互疊加以生成圖像并且顯示所生成的圖像，超聲圖像生成方法能夠在超聲圖像中清楚顯示插入體內的活檢針(例如，在體內斷斷續續地顯示活檢針)，活檢針在體內難于被很好地顯示。
本發明的第十五方面提供了一種超聲圖像生成程序，允許計算機執行一種方法，該方法通過超聲探針將超聲波施加于待查體內，利用超聲探針接收從體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像，包括按順序存儲超聲圖像的超聲圖像存儲過程，按順序疊加以生成次序存儲在超聲圖像存儲裝置里的超聲圖像的超聲圖像疊加過程，和生成由超聲圖像疊加裝置疊加的圖像的疊加圖像生成過程，其中，允許計算機執行超聲圖像存儲過程，超聲圖像疊加過程和疊加圖像生成過程。
根據本發明的第十五方面，因為超聲圖像相互疊加以生成圖像并且顯示所生成的圖像，超聲圖像生成程序能在超聲圖像中清楚顯示插入體內的活檢針(例如，在體內斷斷續續地顯示活檢針)，活檢針在體內難于被很好地顯示。
發明的第十六方面提供一種超聲圖像生成方法，該方法通過超聲探針將超聲波施加于待查體內，利用超聲探針接收從體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像，包括下列步驟將超聲波垂直施加于插入體內的活檢針上，將超聲輻射控制裝置所獲得的活檢針的反射信號轉換為一個圖像，生成與圖像轉換裝置所成像的活檢針相對應的圖像。
根據發明的第十六層面，因為超聲波垂直施加于插入體內的活檢針上，超聲圖像生成方法能夠獲得活檢針的強反射信號并在超聲圖像中清楚顯示活檢針。
本發明的第十七方面提供一種超聲圖像生成程序，允許計算機執行一種通過超聲探針將超聲波施加于待查體內的方法，利用超聲探針接收從體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像，包括超聲輻射控制過程，用來將超聲波垂直施加于插入體內的活檢針；圖像轉換過程，用來將超聲輻射控制裝置接收到的活檢針反射信號轉換為圖像；和種圖像生成過程，用來生成與圖像轉換裝置繪制的活檢針相一致的圖像。其中，允許計算機執行超聲輻射控制過程，圖像轉換過程和圖像生成過程。
根據本發明的第十七方面，因為超聲波垂直施加于插入體內的活檢針上，超聲圖像生成程序能獲得活檢針的強反射信號并在相應的超聲圖像中清楚顯示活檢針。
根據本發明，超聲診斷設備、超聲圖像生成方法和超聲圖像生成程序中的每一個能夠在相應的超聲圖像中清楚顯示插入體內的活檢針(例如，在體內斷斷續續地顯示活檢針)，活檢針在體內難于被很好地顯示，因為超聲圖像相互疊加以生成圖像并且將所生成的圖像顯示出來。
同樣根據本發明，因為超聲波垂直施加于插入體內的活檢針上，超聲診斷設備、超聲圖像生成方法和超聲圖像生成程序中的每一個能獲得活檢針的強反射信號，并在相應的超聲圖像中清楚顯示活檢針。
根據本發明，超聲診斷設備、超聲圖像生成方法和超聲圖像生成程序對于以下情形是有效的即，通過超聲探針將超聲波施加于待查樣本或體內，在超聲探針處接收從體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像。它們尤其適用于在每個超聲圖像中清楚顯示活檢針。
根據下文作為
的發明優選實施方按的描述，本發明的其他目的和優勢將是顯而易見的。
圖1為描述根據第一實施方案的超聲診斷設備的輪廓簡圖。
圖2為顯示根據第一實施方案的超聲診斷設備構造的框圖。
圖3為解釋根據第一實施方案在圖像存儲單元中存儲的圖像的圖表。
圖4為顯示根據第一實施方案的活檢針圖像生成過程的流程圖。
圖5為說明根據第二實施方案的超聲診斷設備概要的簡圖。
圖6為顯示根據第二實施的超聲診斷設備構造的框圖。
圖7為描述根據第二實施方案的圖像存儲過程的流程圖。
圖8為顯示根據第二實施方案的圖像生成過程的流程圖。
圖9為說明根據第一實施方案的執行超聲圖像生成程序的計算機簡圖。
圖10為描述根據第二實施方案的執行超聲圖像生成程序的計算機簡圖。
具體實施例方式
本發明超聲診斷設備、超聲圖像生成方法和超聲圖像生成程序的實施方案將參考附圖在下文進行詳細解釋。附帶地，超聲診斷設備將在下文作為第一實施方案進行解釋，本發明包括的其他實施例在下文將以第二實施方案和第三實施方案進行描述。
在如下所示的第一實施方案中，將順序解釋第一實施方案的超聲診斷設備的概要和特點，超聲診斷設備的構造和其處理流程，并在最后解釋第一實施方案所獲得的優勢。
首先，第一實施方案的超聲診斷設備的概要和特點將通過圖1進行解釋。圖1為描述根據第一實施方案的超聲診斷設備的概要圖。如同一附圖所示，超聲診斷設備將與之相連的探針與身體表面進行接觸以施加超聲波，接收從體內和插入體內的活檢針反射的信號，基于接收到的信號生成體內和活檢針的超聲圖像(X線斷層照片)。
具有該概要的超聲診斷設備的主要特點是以疊加形式生成超聲圖像，之后顯示生成圖像。因此就可能在所顯示的超聲圖像上清楚地顯示活檢針。
簡要解釋上文所述的主要特點。當將活檢針插入體內時，超聲診斷設備以與身體表面垂直向下的方向開始掃描，超聲圖像上顯示出體內特定部位的圖像、與穿刺目標相對應的受影響區域的圖像和活體檢查導子。
在此，在通過使用將活檢針插入探針內的附件執行活組織檢查時，活體檢查導子在超聲圖像上顯示活檢針的預期路線。使用者將活檢導子指向病人并在移動探針時進行精確調整，并沿活檢導子將活檢針插入體內。超聲診斷設備接收到從體內和插入體內的活檢針反射的信號，并在開始掃描的同時將生成的超聲圖像順序存儲在其中。
其后，當超聲診斷設備接收輸出單元(如顯示器)顯示的超聲圖像上的活檢針插入的鄰近區域(如，確認斷斷續續地生成活檢針圖像以及所插入的活檢針周圍的體組織的紐結的區域。)的范圍指定(如，在顯示器上指針等的指定)時，緊接在接受順序存儲的超聲圖像的范圍指定之前，超聲診斷設備讀出所存儲的相應的超聲圖像(以諸如幾秒鐘之前的時間作為指標進行讀取，或利用所指定的幀數目進行讀取)。
然后，針對這些超聲圖像的范圍指定部分，逐像素地添加每個像素以生成通過疊加各個像素所獲得的超聲圖像。即便在生成疊加超聲圖像時，超聲圖像被順序存儲。所疊加得到的超聲圖像和最近的超聲圖像被組合產生，并顯示在輸出單元上。
根據此點，針對已接受使用者指定的活檢針周圍區域，超聲診斷設備按順序疊加生成插入體內的活檢針的超聲圖像(如，在體內斷斷續續地生成活檢針超聲圖像)，該圖像在體內難于被很好地生成。因此，超聲診斷設備能夠清楚地在超聲圖像上顯示活檢針。
第一實施方案的活檢針圖像生成過程將通過圖4進一步解釋。圖4為顯示根據第一實施方案的活檢針圖像生成過程的流程圖。
如同一附圖所示，當通過輸入單元11接受使用者對圖像處理范圍的指定時(步驟S401中答案為是時)，在從圖像存儲部分13a接收使用者的指定之前圖像疊加器14c直接讀出存儲的超聲圖像(步驟S402)。下一步，就使用者指定范圍，在各個超聲圖像處圖像疊加器14c逐像素地添加每個圖像元素，從而生成一個其中各個像素相互疊加的超聲圖像(步驟S403)，向圖像生成器14d輸出所生成的超聲圖像。
隨后，圖像生成器14d響應于在圖像疊加器14c產生的超聲圖像的輸出，從圖像存儲部分13a讀取最新的超聲圖像，并將讀取的圖像與圖像疊加器14c生成的超聲圖像進行合成(步驟S404)。然后，將圖像生成器14d生成的合成圖像輸出至輸出單元12(步驟S405)。超聲診斷設備10停止活檢針圖像生成程序。偶然地，只要收到使用者對每一個圖像處理范圍的指定，將重復執行上述程序。
根據對第一實施方案的上述描述，由于通過疊加生成超聲圖像，所以超聲診斷設備10可以將在體內很難清晰生成的、插入體內的活檢針超聲圖像(例如，在體內斷斷續續地生成活檢針圖像)按順序進行疊加，從而將活檢針清楚的顯示于合成超聲圖像上。
同樣根據第一實施方案，由于活檢針周圍的圖像疊加生成，所以超聲診斷設備10僅能在超聲圖像中顯示活檢針的外圍。
進一步，根據第一實施方案，由于通過逐像素地添加來疊加超聲圖像，所以超聲診斷設備10能根據一個相對簡單的程序在超聲圖像中清晰的呈現活檢針。
順便提及，雖然第一實施方案已經解釋了超聲診斷設備對活檢針周圍超聲圖像加工的作用，但本發明并不限于此。可以控制超聲信號的輻射方向以便在超聲圖像上顯示活檢針。
因而，在下文說明的第二實施方案中，第二實施方案的超聲診斷設備的概要和特點，超聲診斷設備的構造和其處理流程將按次序進行解釋，第二實施方案的優勢將在最后進行解釋。
首先，第二實施方案的超聲診斷設備的概要和特點將通過圖5進行解釋。圖5為描述根據第二實施方案的超聲診斷設備的概要的簡圖。如同一圖所示，超聲診斷設備將連接的探針與身體表面進行接觸以預定周期施加超聲信號，并接收到從體內和插入體內的活檢針反射的信號，在接收到的信號的基礎上生成體內和活檢針的超聲圖像(X線斷層照片)。
具有該概要的超聲診斷設備的主要特點是向插入體內的活檢針垂直施加超聲信號。因此，超聲診斷設備能接收到活檢針的強反射信號，并生成且顯示活檢針的超聲圖像。
簡要解釋上文所述的主要特點。活檢針插入體內時，當超聲診斷設備開始掃描以施加探針的超聲信號時，在超聲圖像上顯示出體內特定部位的圖像，一個與穿刺目標相一致的受影響區域的圖像和一個活體檢查導子。在此，活體檢查導子用于在超聲圖像上顯示實施活組織檢查時活檢針的預期路線，該活組織檢查利用探針上的活檢針插入附件進行。使用者將活組織檢查導子指向病人并在移動探針時進行精密調節，沿活體檢查導子將活檢針插入體內。超聲診斷設備暫時存儲通過活體掃描獲得的活體圖像。
盡管活體掃描時沿超聲輻射方向觀察不能清楚顯示插入體內的活檢針，使用者可以在某些位置上將超聲信號的輻射方向改變到與活體檢查導子垂直的方向上，在所述位置上活檢針被插入體內到一定程度，而活檢針的大致位置是由于體內組織的扭轉等情況而確定的。在這種情況下，由于活檢針沿著活體檢查導子插入體內，所以從探針向活檢針基本垂直地施加超聲信號。結果，通過探針接收來自活檢針的強反射信號并轉換成圖像，并暫時存儲活檢針的合成圖像。其后，超聲診斷設備讀取預先存儲的體內圖像和活檢針圖像，并將這些圖像結合在一起從而生成結合圖像，在輸出單元(例如顯示器)將其顯示出來。
順便提及，在活體檢查導子方向和輻射正常方向交替進行超聲輻射。然后，從各個方向獲得的圖像相互結合最終呈現于輸出單元上。例如，可以交替的實施一個或多個用于獲得正常圖像的聲線輻射，和一個或多個用于獲得活檢針圖像的聲線輻射。聲線輻射不是每一次都交替轉換。可以通過多次轉換來交替實施用于獲得正常圖像的聲線輻射和用于獲得活檢針圖像的聲線輻射。
鑒于這些，由于將超聲垂直施加于插入體內的活檢針上，所以超聲診斷設備能夠獲得來自活檢針的強反射信號，并在超聲圖像中清晰地顯示出活檢針。
第二實施方案的超聲診斷設備的結構將隨后通過圖6進一步解釋。圖6為顯示根據第二實施方案的超聲診斷設備結構的框圖。如同一圖所示，超聲診斷設備30包括輸出單元31，存儲單元32和控制器33。
在這些設備中，輸出單元31是輸出各種信息的輸出裝置，并安裝了監控器(或顯示器或觸板)。特別地，輸出單元31顯示并輸出體內特殊位置、活體檢查導子等的超聲圖像。
存儲單元32是用于存儲控制器33執行各種過程所需的數據和程序的存儲裝置(存儲器裝置)。由于存儲單元32與本發明尤其密切相關，其具有體內圖像存儲部分32a和活檢針圖像存儲部分32b。
在存儲單元32中，體內圖像存儲部分32a是存儲由體內掃描獲得的超聲圖像的存儲裝置。特別地，體內圖像存儲部分32a中存儲通過在正常操作中施加超聲而獲得的超聲層析圖像。活檢針圖像存儲部分32b是存儲通過相對于活檢針進行掃描而獲得的超聲圖像的裝置。特別地，活檢針圖像存儲部分32b中存儲向顯示于超聲圖像中的活體檢查導子施加超聲而獲得的活檢針圖像。
控制器33是一種處理器，其具有用于存儲如OS等控制程序、定義不同處理過程或其它過程的程序、以及執行不同過程所需數據的內存儲器。控制器33是與本發明尤其密切相關的部件，其具有活體檢查角度接收部分33a，接收信號處理器33b，圖像轉換器33c，超聲輻射控制部分33d和圖像生成器33e。順便提及，超聲輻射控制部分33d對應于權利要求書中的“超聲輻射控制裝置”，類似的，圖像轉換器33c對應于“圖像轉換裝置”，圖像生成器33e對應于“圖像生成裝置”。
在控制器33中，活體檢查角度接收部分33a是一種接收超聲圖像上顯示的活體檢查導子角度的裝置。特別地，活體檢查角度接收部分33a接收從活體檢查角設置部分40a自動發送的信號，該調整部分具有固定在探針40上的附件(例如，活檢針插入附件)。
接收信號接收部分33b是一種用于接收從探針40發送的各種信號并把它們傳遞給圖像轉換器33c的處理器。特別地，接收信號接收部分33b將活體檢查角度接收部分40a發送的每一個信號都傳遞給圖像轉換器33c。接收信號接收部分33b也接收從體內和插入體內的活檢針發出的反射信號，并將其傳遞給圖像轉換器33c。
圖像轉換器33c是一種對接收信號處理器33b發送的信號進行圖像轉換的處理器。特別地，圖像轉換器33c將活體檢查角度接收部分33a發送的相應信號經接收信號處理器33b轉換成活體檢查導子圖像，并將其輸出至圖像生成器33e。圖像轉換器33c將體內和插入體內的活檢針發送的反射信號經接收信號處理器33b傳輸轉換成超聲圖像，并將其輸出至體內圖像存儲部分32a和活檢針圖像存儲部分32b。
超聲輻射控制部分33d是控制探針40施加超聲輻射方向的處理器。特別地，當超聲輻射控制部分33d從使用者通過探針40的超聲轉換輸入部分40b接收用于轉換超聲輻射方向的輸入時，超聲輻射控制部分33d將超聲輻射從與軀體表面垂直的方向轉換成與活體檢查導子垂直的方向并施加超聲波。
圖像生成器33e是一種為輸出單元31產生超聲圖像的處理器。特別地，圖像生成器33e合成從體內圖像存儲部分32a和活檢針圖像存儲部分32b讀取的圖像，并給輸出單元31生成一幅合成圖像。
第二實施方案的圖像存儲流程將隨后通過圖7進一步解釋。圖7為根據第二實施方案中顯示圖像存儲流程的流程圖。
活檢針被插入，超聲診斷設備30被激活開始體內掃描時，活體檢查導子顯示于輸出單元31上作為一種標準狀態，其中探針40與軀體表面接觸(當步驟S701中答案為是時)，從體內發送的反射信號被轉換成超聲層析圖像，其暫時存儲于體內圖像存儲部分32a中(步驟S702)。
隨后，當超聲輻射控制部分33d從使用者通過超聲轉換輸入部分40b接收超聲輻射方向轉換的輸入時，超聲輻射控制部分33d將超聲輻射從與軀體表面垂直的方向轉換成與活體檢查導子垂直的方向并施加超聲波(步驟S703)。在超聲輻射方向轉換時，超聲輻射控制部分33d在垂直于活體檢查導子的方向開始掃描(步驟S704)。
在這種情況下，由于使用者沿活體檢查導子將活檢針插入體內，所以超聲垂直施加于活檢針或基本上與之垂直。結果，通過探針接收來自活檢針的強反射信號，然后轉換成圖像，之后將活檢針的合成圖像暫時存儲于活檢針圖像存儲部分32b中(步驟S705)。
當使用者再一次將超聲輻射的方向轉換成垂直于軀體表面方向時(步驟S706)，超聲診斷設備30暫時停止圖像存儲過程。順便提及，只要使用者繼續掃描那么上述過程將反復進行。
第二實施方案的圖像生成過程將隨后通過圖8作進一步解釋。圖8為顯示第二實施方案中圖像生成過程的流程圖。
如在同一附圖所示，當從用戶通過探針40的超聲轉換輸入部分40b接收用于轉換超聲輻射方向(對應于于垂直軀體表面的方向)的輸入時(步驟S801)，圖像生成器33e從體內圖像存儲部分32a讀取相應的體內超聲層析圖像，并從活檢針圖像存儲部分33b讀取相應的活檢針圖像(步驟S802)。圖像生成器33e將這些圖像合成在一起生成圖像并將其輸出到輸出單元31(步驟S803)。從此，超聲診斷設備結束圖像生成過程。此外，只要使用者繼續掃描那么上述過程將反復進行。
根據第二實施方案的描述，由于超聲垂直施加于插入體內的活檢針，所以超聲診斷設備能從活檢針獲得強反射信號并將活檢針清楚的顯示于超聲圖像上。
同樣根據第二實施方案，由于超聲垂直施加于目標線，該目標線對應于將活檢針插入體內的導子，所以超聲診斷設備30能施加與活檢針基本垂直的超聲波。
此外，根據第二實施方案，由于將體內圖像和活檢針附近的圖像合成在一起生成圖像，所以超聲診斷設備30能夠安全的實施穿刺。
現在，雖然到此為止對第一和第二實施方案的超聲診斷設備都已進行了解釋，但除了第一和第二實施方案，可以對本發明采取各個不同的形式。因此，下面將對各個不同形式以分類形式(1)至(9)作為實施例3分別進行解釋。
(1)超聲圖像的平均雖然第一實施方案中已經說明了超聲圖像被逐像素地添加并彼此疊加的情況，但本發明并不僅限于此。超聲圖像可以逐像素地疊加在平均圖像上。因此，超聲診斷設備可以降低干擾對每個超聲圖像的影響并能在超聲圖像中清晰的呈現活檢針。
(2)超聲圖像的最大值亮度投影雖然第一實施方案中已經說明了超聲圖像被逐像素地添加并彼此疊加的情況，但本發明不限于此。從超聲圖像中逐像素地提取亮度最高的，并將它們相互疊加。因此，超聲診斷設備就能在超聲圖像中清晰的呈現活檢針。
(3)圖像處理中設置改變的接收雖然第一實施方案中已經說明了接受使用者的范圍指定并進行圖像處理的情況，但本發明不限于此。接受使用者的設置改變和基于這種設置改變進行圖像處理是切實可行的。例如，可以接受這種設置以便在時間單元或者幀單元中增加圖像，或者接收這種設置以便在事先從用戶接收到條件輸入之后執行圖像處理。
(4)確定活檢針的位置并施加超聲波雖然第二實施方案中已經說明了向活體檢查導子垂直施加超聲波的情況，但本發明并不僅限于此。給活檢針安裝一個位置探測裝置(如，位置檢測器)以確定其位置并施加超聲波是可行的。因此，超聲診斷設備可以給活檢針施加近似垂直的超聲波。
(5)預先在多個方向施加超聲波雖然第二實施方案中已經說明了向活體檢查導子垂直施加超聲波的情況，但本發明并不僅限于此。預先在多個方向施加超聲波并在獲得強反射信號的方向上施加超聲波是可行的。因此，對活檢針施加基本垂直的超聲波而不用活體檢查導子和傳感器是可能的。
(6)接收超聲輻射設置的改變雖然第二實施方案已經說明了當從使用者接收到用于改變超聲輻射方向的輸入時，將超聲波垂直施加于活體檢查導子的情況，但本發明并不僅限于此。也可以讓使用者對超聲輻射方向的設置進行改變。因此，當可以確定活檢針的位置時(例如，通過位置檢測器或目視來確定)，使用者可以隨意的改變超聲輻射的方向并進行精密調整以對活檢針垂直施加超聲波。
(7)超聲圖像的維數雖然上述實施方案已經說明了每種超聲圖像均是二維的情況，但本發明并不僅限于此。超聲圖像可以是三維的。因此，即使在三維超聲圖像內，超聲診斷設備仍可以安全的進行穿刺。
(8)設備結構在功能上定義了圖2顯示的超聲診斷設備10的各個組成部件。并不必然在物理上需要所示例的這種結構。換句話說，超聲診斷設備10的分散和結合的特殊形式并不僅限于圖中所示的這些。可以配置全部或部分相應的組成部件以便依據不同的負載和使用條件等在任意的單元中對其進行功能或物理上的分散/結合，例如，在這種情況下，圖像轉換器14b，圖像疊加器14c和圖像生成器14d結合成為一體。進一步，由各個裝置執行的相應處理功能的全部或任意部分可以通過CPU或程序(被CPU分析和執行)來實現，或用連線邏輯實現為硬件。
甚至圖6所顯的超聲診斷設備30也是類似的，配置全部或部分各個組成部件以便在任意單元依據不同的輸入和使用條件等對其進行功能或物理上的分散/結合，例如，在這種情況下，活體檢查角度接收部分33b和接收信號處理器33b結合成為一體，或圖像轉換器33c和圖像生成器33e結合成為一體。進一步，由各個裝置執行的相應處理功能的全部或者任意部分可以由CPU實現，或者被該CPU分析和執行的程序實現，或通過連線邏輯電路實現為硬件。
(9)活檢針生成程序同時，第一和第二實施方案中描述的各個過程可以通過如個人電腦，工作站等電腦系統執行預先準備好的程序來實現。因此，與第一和第二實施方案功能相似的用計算機執行活檢針生成程序的實施例將在下面通過圖9和10中的每個來解釋。圖9為顯示用于根據第一實施方案執行活檢針生成程序的計算機的簡圖，圖10為顯示用于根據第二實施方案執行活檢針生成程序的計算機的簡圖。
如圖9所示，用作超聲診斷設備的計算機50包括通過總線60相互連接的輸入單元51，輸出單元52，HDD53，RAM54，ROM55和CPU56。其中輸入單元51相當于圖2所示的輸入單元11，并且輸出單元52同樣相當于輸出單元12。
預先將運行或執行類似于第一實施方案所示的超聲診斷設備10功能的活檢針生成程序存儲在ROM55中，如接收信號處理程序55a，圖像轉換程序55b，圖像疊加程序55c和圖像生成程序55d。順便提及，55a，55b，55c和55d這些程序可以類似于圖2所示的超聲診斷設備10的各個組成部件的方式進行相應的結合或拆分。
CPU56從ROM55中讀取并執行這些程序55a，55b，55c和55d。必然地，如圖9所示，各個程序55a，55b，55c和55d分別起接收信號處理過程56a，圖像轉換過程56b，圖像疊加過程56c和圖像生成過程56d的作用。順便提及，各個過程55a，55b，55c和55d分別對應于圖2所示的接收信號處理器14a，圖像轉換器14b，圖像疊加器14c和圖像生成器14d。
如圖9所示，HDD53裝備有圖像存儲表53a。圖像存儲表53a相當于圖2所示的圖像存儲部分13a。CPU56從圖像存儲表53a讀取圖像存儲數據54a并將其存入RAM54，并基于存儲于RAM54的圖像存儲數據54a執行活檢針生成過程。
順便提及，在一開始，各個程序55a，55b，55c和55d不一定必須存入ROM55。各個程序可以存在如插入計算機50的像軟盤(FD)，CD-ROM，MO盤，DVD盤，光盤，IC卡等“便攜式物理介質”中，或存儲于諸如安裝在計算機50內部和外部的像HDD的“固定物理介質”中，和還可以存儲在通過公眾電路與計算機50連接的“其它計算機(或者服務器)”上，所述公共電路為例如互聯網、LAN，WAN等，計算機50可以從這些設備中讀取并執行各個程序。
如圖10所示，用作超聲診斷設備的計算機70包括通過總線80相互連接的輸出單元71，HDD72，RAM73，ROM74和CPU75。其中輸出單元71相當于圖6所示的輸出單元31。
預先將活檢針生成程序存儲在ROM74中，以運行或執行類似于第二實施方案所示的超聲診斷設備30的功能，如活體檢查角度接收程序74a，接收信號處理程序74b，圖像轉換程序74c，超聲輻射控制程序74d，圖像生成程序74e。順便提及，74a，74b，74c，74d和74e這些程序可以類似于圖6所示的超聲診斷設備30的各個組成部件的方式進行相應的結合或拆分。
CPU75從ROM74中讀取并執行74a，74b，74c，74d和74e這些程序。必然地，如圖10所示，各個程序74a，74b，74c，74d和74e分別起活體檢查角度接收過程75a，接收信號處理過程75b，圖像轉換過程75c，超聲輻射控制過程75d和圖像生成過程75e的作用。順便提及，各個過程75a，75b，75c，75d和75e分別相當于圖6所示的活體檢查角度接收部分33a，接收信號處理器33b，圖像轉換器33c、超聲輻射控制部分33d和圖像生成器33e。
如圖10所示，HDD72裝備有體內圖像存儲表72a和活檢針圖像存儲表72b。體內圖像存儲表72a和活檢針圖像存儲表72b分別相當于圖6所示的體內圖像存儲部分32a和活檢針圖像存儲部分32b。CPU75從體內圖像存儲表72a和活檢針圖像存儲表72b讀取體內圖像存儲數據73a和活檢針圖像存儲數據73b并將其存入RAM73，并基于存儲于RAM73中的體內圖像存儲數據73a和活檢針圖像存儲數據73b執行活檢針生成程序。
順便提及，在一開始各個程序74a，74b，74c，74d和74e不一定要必須存入ROM74。各個程序可以存入如插入計算機70的像軟盤(FD)，CD-ROM，MO盤，DVD盤，光盤，IC卡等的“便攜式物理介質”或安裝在計算機70內部和外部的像HDD的“固定物理介質”，和通過公眾電路、互聯網、LAN，WAN等與計算機70相聯接的“其它計算機(或服務器)”，計算機70可以從這些中讀取并執行各個程序。
在不違背本發明精神和范圍的情況下可以將本發明的眾多不同實施例進行組合。本發明并不限于說明書中的特定實施例，而是在下文的權利要求中限定了本發明。
權利要求
1.一種超聲診斷設備，其通過超聲探針將超聲施加于待查體內，借助于超聲探針接收體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像，包括超聲圖像存儲裝置，將超聲圖像順序存儲在其中；超聲圖像疊加裝置，按生成次序順序疊加存儲在超聲圖像存儲裝置中的超聲圖像；和疊加圖像生成裝置，生成經超聲圖像疊加裝置疊加的圖像。
2.如權利要求1所述的超聲診斷設備，其中疊加圖像生成裝置將活檢針周圍的圖像相互疊加。
3.如權利要求1或2所述的超聲診斷設備，其中疊加圖像生成裝置逐像素地添加存儲于超聲圖像存儲裝置中的超聲圖像。
4.如權利要求1或2所述的超聲診斷設備，其中疊加圖像生成裝置逐像素地將存儲于超聲圖像存儲裝置中的超聲圖像在取平均之后相互疊加。
5.一種超聲診斷設備，其通過超聲探針將超聲施加于待查體內，借助于超聲探針接收體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像，其包括超聲輻射控制裝置，其將超聲垂直施加于插入體內的活檢針上；圖像轉換裝置，其將通過超聲輻射控制裝置獲得的活檢針的反射信號轉換成圖像；和圖像生成裝置，其生成與圖像轉換裝置所成像的活檢針相應的圖像。
6.如權利要求5所述的超聲診斷設備，其中通過在超聲探針上安裝附件，使超聲輻射控制裝置將超聲垂直施加于顯示在相應超聲圖像上的目標線上。
7.如權利要求5所述的超聲診斷設備，進一步包括確定活檢針位置的位置探測裝置，其中超聲輻射控制裝置將超聲垂直施加到位置探測裝置所確定的位置上。
8.如權利要求5所述的超聲診斷設備，其中在活檢針插入體內期間超聲輻射控制裝置向多個方向施加超聲，并在獲得強反射信號的方向上進一步施加超聲。
9.一種超聲圖像生成方法，用于通過超聲探針將超聲施加于待查體內，借助于超聲探針接收體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像，包括步驟順序存儲超聲圖像；按生成次序順序疊加所存儲的超聲圖像；和生成疊加圖像。
10.一種超聲圖像生成方法，用于通過超聲探針將超聲施加于待查體內，借助于超聲探針接收體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，并順序生成超聲圖像，包括步驟將超聲垂直施加于插入體內的活檢針上；將通過超聲輻射控制裝置獲得的活檢針反射信號轉換成圖像；并生成與圖像轉換裝置所成像的活檢針相應的圖像。
全文摘要
為了在超聲圖像上清楚的顯示活檢針，本發明的超聲診斷設備使與之連接的探針與軀體表面接觸并對其施加超聲，接收體內和插入體內的活檢針反射的超聲波，基于接收的信號生成軀體和活檢針的超聲圖像(X線斷層圖)。就這些超聲圖像的范圍指定的部分，逐像素地添加每個圖像元素從而生成了通過疊加相應像素而形成的超聲圖像。甚至在產生這樣的疊加超聲圖像時，仍順序存儲超聲圖像。這樣的疊加超聲圖像與最終的超聲圖像結合呈現于輸出單元上。
文檔編號G01N29/44GK1895177SQ200610121269
公開日2007年1月17日 申請日期2006年5月17日 優先權日2005年5月17日
發明者橋本浩 申請人:Ge醫療系統環球技術有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
