专利名称：超声波诊断装置、医用图像诊断装置的制作方法超声波诊断装置只需将超声波探头贴近体表面的简单操作即可通过实时显示来 取得心脏的跳动或胎儿的活动情况，并且由于安全性高可以反复进行检查，除此之外，系统 的规模比X射线、CT、MRI等其他诊断器械小，也容易进行移动至床边的检查等，比较简便。 另外，超声波诊断装置不像X射线等那样受被照射的影响，也可以在妇产科或上门医疗等 中使用。另外，这种超声波诊断装置，因为其实时性高，不仅使用于图像诊断，而且还使用 于手术前或手术中的辅助等。例如，通过根据超声波图像在即将手术之前再确认预定摘出 的病变部位、确认周围的血管的位置等，从而能够实施切开方法等计划。特别是在乳癌的手 术等中，被频繁使用于手术预定线的标记。在此，所谓标记是指为了在即将手术之前确定切开的地方等，由操作者通过在体 表面(乳房表面)用墨水笔描出肿瘤(病变部位等)的位置与大小或手术预定线来执行 (另外，根据标记无法取得严密的深度信息)。另外，根据需要，也可在体表面上标记切开 部位或入路的方法等。肿瘤形状的标记是分成数十次取得关于病变的周围边缘的超声波图 像，并且一边确认一边进行描绘，这是现状。然而，在以往手术前等的病变部位以及手术预定线的标记中，需要经过数十次地 取得关于病变的周围边缘的超声波图像，并非常注意地正确确认病变部位。因此，在标记本 身上花费工夫和时间，导致手术时的作业效率的下降。
(发明所要解决的问题)本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供辅助病变部位、手术预定线等 的标记，能够实现更加简单且迅速的标记的超声波诊断装置、医用图像诊断装置、超声波图 像处理装置、医用图像处理装置、超声波系统以及医用图像诊断系统。(解决问题的方案)本发明的一方面涉及的超声波诊断装置包括数据取得单元，对包含被检体的规 定部位的三维区域进行超声波扫描，取得与上述三维区域有关的体数据；计算单元，使用至少一个平面切断上述体数据，计算上述规定部位的断面的实际尺寸的轮廓和对上述规定部 位进行手术时使用的实际尺寸的手术预定线；输出单元，输出上述规定部位的断面的实际 尺寸的轮廓以及上述实际尺寸的手术预定线中的至少一方。(发明效果)根据以上的本发明，能够辅助病变部位、手术预定线等的标记，实现更加简单且迅 速的标记的超声波诊断装置、医用图像诊断装置、超声波图像处理装置、医用图像处理装 置、超声波诊断系统以及医用图像诊断系统。图1示出了与第1实施方式相关的超声波诊断装置的框结构图。图2为表示与本实施方式相关的按照手术预定线标记辅助功能的处理(手术预定 线标记辅助处理)的流程的流程图。图3为表示包含表示体绘制图像中的位置的信息(位置标记)的带有扫描断面位 置的VR图像的一例的图。图4为例示在被检体的体表面粘贴有印刷了实际尺寸的手术预定线的纸的情况。图5为用于说明与变形例1相关的输出形态的图。图6为用于说明与变形例2相关的输出形态的图。图7为表示与第3实施方式相关的手术预定线标记辅助处理的流程的流程图。图8为用于说明与第4实施方式相关的超声波诊断系统S的框结构图。符号说明1...超声波诊断装置、5...超声波图像处理装置、11...装置主体、12...超声 波探头、13...输入装置、14...监视器、21...超声波发送单元、22...超声波接收单元、 23... B模式处理单元、24...多普勒处理单元、25...图像生成单元、26...图像存储器、 27...图像合成单元、28...控制处理器(CPU)、29...存储单元、30...接口单元、32...输 出装置、50...存储单元、51...图像生成单元、52...显示处理单元、53...控制处理器、 54...显示单元、55...接口单元、56...操作单元7此时，也实施边缘强调或时间平滑化、空间平滑化等各种图像滤波，从而可以提供与用户喜 好对应的画质。多普勒处理单元M根据从超声波接收单元22获取的回波信号对速度信息进行频 率解析，提取由多普勒效应所产生的血流或组织、造影剂回波分量，并针对多点取得平均速 度、方差、功率等血流信息。所取得的血流信息被发送至图像生成单元25，并作为平均速度 图像、方差图像、功率图像、这些组合图像被彩色显示在监视器14上。图像生成单元25将超声波扫描的扫描线信号列变换为以电视等为代表的一般视 频格式的扫描线信号列，并生成作为显示图像的超声波诊断图像。另外，图像生成单元25 响应来自输入装置13的指示，从而生成扫描断面图像、MPR图像、体绘制图像等。进而，图 像生成单元25在按照后述的手术预定线标记辅助功能的处理(手术预定线标记辅助处理) 中，使用所收集到的体数据内的平行的多个C面切断手术对象部位(与之对应的数据)，生 成与各C断面对应的多个图像。另外，有时将进入该图像生成单元25以前的数据称为“原 始数据”。图像存储器沈是存储例如与即将冻结之前的多个帧对应的超声波图像的存储 器。也能够通过对该图像存储器沈中所存储的图像进行连续显示(电影显示)来显示超 声波动态图像。图像合成单元27将从图像生成单元25获取的图像与各种参数的文字信息或刻度 等一起合成，并作为视频信号发送至监视器14。控制处理器观具有作为信息处理装置(计算机)的功能，并控制本超声波诊断装 置主体的动作。控制处理器观从存储单元四读取用于执行图像生成·显示等的控制程 序、用于实现后述的手术预定线标记辅助功能的专用程序等，在自身具有的存储器上加以 展开，并执行与各种处理有关的运算、控制等。存储单元四存储用于执行发送接收条件、图像生成、显示处理的控制程序、诊断 信息(病人ID、医师的观察结果等)、诊断协议、体标记生成程序、用于实现后述的手术预定 线标记辅助功能的专用程序之外的其他数据群。另外，根据需要，也被使用于图像存储器26 的图像的存储等。存储单元四的数据也能够经由接口单元30向外部周边装置转送。接口单元30为与输入装置13、网络、外部存储装置有关的接口。由该装置所取得 的超声波图像等的数据或解析结果等能够由该接口单元30经由网络转送至其他装置。(手术预定线标记辅助功能)其次，针对超声波诊断装置1的手术预定线标记辅助功能进行说明。本功能通过 根据超声波图像计算被检体的手术对象部位(患部、病灶部位等)的断面的实际尺寸的轮 廓、或对该实际尺寸的轮廓添加了规定的余量的手术预定线，并以实际尺寸输出至少一方， 从而辅助手术时的手术对象部位的标记。图2为表示与本实施方式相关的按照手术预定线标记辅助功能的处理(手术预定 线标记辅助处理)的流程的流程图。参照图2对手术预定线标记辅助处理进行说明。[病人信息等的输入接收步骤Si]首先，经由输入装置13输入病人信息、发送接收条件(焦点深度、发送电压、视角 或摇动范围等)等。视角或摇动范围等被设定为包含手术对象部位。控制处理器观将各 种信息、条件存储至存储单元四(步骤Si)。
[执行体扫描步骤S2]其次，控制处理器观在例如超声波探头12为摇动探头时，通过一边使超声波振子 列在与该排列方向垂直的方向摇动，一边向与多个摇动角度(摇动位置)对应的各断面发 送超声波，并接收其反射波，从而执行针对包含手术对象部位的三维区域的体扫描(步骤 S2)。或者，在超声波探头12为被排列成二维矩阵状的二维阵列探头时，通过三维地扫描超 声波束，从而执行针对包含手术对象部位的三维区域的体扫描。在步骤S2中所取得的各断面各自的回波信号逐次经由超声波接收单元22被发送 至B模式处理单元23。B模式处理单元23执行对数放大处理、包络线检波处理等，并生成 以亮度来表现信号强度的亮度数据。图像生成单元25使用从B模式处理单元23获取的亮 度数据，生成与各扫描断面对应的二维图像(扫描断面图像)。[图像重建(体数据的生成)步骤S3]图像生成单元25通过对所生成的多个扫描断面图像数据执行从实际空间坐标系 (即，定义多个扫描断面图像数据的坐标系)向体数据空间坐标系的坐标变换并进行插补 处理，从而重建体数据(步骤S3)。[多个C面图像的生成步骤S4]图像生成单元25使用所生成的体数据，生成多个C面图像(步骤S4)。S卩，如图3 所示，图像生成单元25使用例如平行的多个C面切断体数据内的手术对象部位(与之对应 的数据)，生成与各C断面对应的多个C面图像(步骤S4)。[手术预定线的计算步骤5]其次，控制处理器观使用所生成的多个C面图像，计算实际尺寸的手术预定线 (步骤S5)。例如，控制处理器观例如图3右侧所示，计算所生成的各MPR图像上的手术对 象部位的轮廓，并使用基于所计算出的各轮廓的逻辑积的最大轮廓线，从而计算实际尺寸 的手术对象部位断面的轮廓。进而，控制处理器观将对计算出的实际尺寸的手术对象部位 断面的轮廓加上规定宽度的余量得到的轮廓作为实际尺寸的手术预定线进行计算。另外，实际尺寸的手术对象部位断面的轮廓的计算方法并不拘泥于上述例子。作 为其他例子，例如，计算所生成的各C面图像上的手术对象部位的断面的面积，并从中确定 作为最大面积的手术对象部位的断面，并使用此来计算实际尺寸的手术对象部位断面的轮 廓。另外，控制处理器观也可以对计算出的实际尺寸的手术对象部位断面的轮廓，计算添 加了规定宽度的余量的轮廓作为实际尺寸的手术预定线。而且，被加在实际尺寸的手术对 象部位断面的轮廓上的余量的宽度既可以由用户根据其情况来确定，也可以利用预先存储 在装置中的推荐值。另外，切断体数据内的手术对象部位(与之对应的数据)的切断面并不拘泥于C 面。例如，可以响应来自操作者的输入或自动地对地体数据设定任意切断面(MI^R面)。在 设定了该切断面时，该切断面上的手术对象部位的轮廓、手术预定线以C面图像的实际尺 寸计算。[手术预定线的输出步骤S6]其次，输出装置32以规定的形态输出所计算的实际尺寸的手术预定线(步骤S6)。 在本实施方式中，输出装置32印刷于能粘贴在被检体的体表面的纸上。此时，还同时印刷 作为是否将该能粘贴纸粘贴在体表面上的任一位置的基准的基准标记。作为该基准标记可以采用现在的超声波探头12在体表面上的配置位置等。操作人员通过以使现在的超声波 探头12的位置与基准标记一致的方式将所输出的纸如例如图4所示那样粘贴在被检体的 体表面，能够简单且迅速执行病变部位、手术预定线等的标记。另外，作为输出手术预定线的纸，并不拘泥于能粘贴在被检体的体表面上的纸。例 如，即使将实际尺寸的手术预定线输出到映描纸上，并将它与基准标记对准地配置并在体 表面上描绘出实际尺寸的手术预定线，也可以取得同样的效果。另外，不仅是手术预定线，也可以根据将需要将实际尺寸的手术对象部位断面的 轮廓对准地输出。或者，也能够只输出实际尺寸的手术对象部位断面的轮廓。输出哪个可 以根据例如来自输入装置13的指示任意选择。另外，手术预定线的输出形态并不拘泥于上述例子，也可以考虑其它各种形态。以 下，针对输出形态的变形，按照以下实施例进行说明。(变形例1)与本变形例相关的输出形态是向配置在超声波探头12与被检体之间的热敏纸 (或音感纸)输出(描出)手术预定线。图5为用于说明与本变形例1相关的输出形态的图。如图5所示，在超声波探头 12与被检体的体表面之间配置热敏纸(或音感纸)。控制处理器观为了描出手术预定线的 轮廓，确定波束方向或音压等发送条件，并按照所确定的发送条件控制超声波发送单元21。 通过按照该控制被发送的超声波束，在热敏纸(或音感纸)上描出手术预定线。另外，为了在热敏纸(或音感纸)上描出广范围的手术预定线，需要将超声波探头 12沿着体表面移动。此时，能够通过进行取得完毕的体数据与在现在的超声波探头12的位 置被取得的二维图像之间的位置对应来判定应移动超声波探头12的方向。而且，优选通过 在例如监视器14等上显示所判定的应移动方向等来辅助操作者移动超声波探头12。(变形例2)与本变形例相关的输出形态是由投影机(映像投影装置)将手术预定线输出(映 出)至被检体的体表面。图6为用于说明与本变形例2相关的输出形态的图。如图6所示，通过例如搭载 被检体的床的正上方所配置的传感器40实时测量现在的超声波探头12的位置。由传感器 40所测量的超声波探头12的位置逐次被转送至投影机42。投影机42以所转送的超声波 探头12的位置为基准将经由接口单元30从控制处理器观所取得的实际尺寸的手术预定 线投影在被检体体表面上。(变形例3)与本变形例相关的输出形态是通过不损伤生物体的激光等向被检体的体表面输 出(映出)手术预定线。在本变形例3的情况中，也可以在与根据所收集的体数据算出的 手术预定线的位置对应的体表面使用具备激光功能的超声波探头而在体表面上描出手术 预定线。另外，与本变形例3的情况同样，通过传感器40实时测量现在的超声波探头12的 位置。由传感器40所测量的超声波探头12的位置逐次被转送至激光输出装置。激光输出 装置以所转送的超声波探头12的位置为基准将经由接口单元30从控制传感器观所取得 的实际尺寸的手术预定线投影在被检体体表面上。(效果)
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根据以上所述结构，可以取得以下效果。根据本超声波诊断装置，对包含被检体的手术对象部位的三维区域进行体扫描， 取得体数据。使用所取得的体数据，生成多个C断面图像，并计算手术对象部位的最大轮廓 等。使用所计算的最大轮廓等，计算手术对象部位的断面的实际尺寸的轮廓、或对该实际尺 寸的轮廓加上规定的余量而确定的手术预定线，并以实际尺寸输出。因此，操作人员能够迅 速且简单地执行手术时的手术对象部位形状的标记，能够使用所标记的实际尺寸的轮廓、 手术预定线，立刻进行手术。其结果，不需要多次改变探针位置、分数十次地确认手术对象 部位并进行标记，就能够减轻手术时的手术对象部位形状的标记的作业负担。另外，使用超声波图像计算并输出手术对象部位的实际尺寸的轮廓、手术预定线。 因此，可以实现比以往精度高的手术对象部位形状的标记，可以有利于医疗操作质量的提 尚ο另外，可以通过向被检体表面粘贴的纸的描出、向配置在被检体与超声波探头之 间的热敏纸或音感纸的描出、向被检体表面的映像投影、基于不损伤生物体的激光等的映 出等各种形态输出手术对象部位的实际尺寸的轮廓、手术预定线。因此，可以根据手术环境 或被检体、操作人员的特性来选择所希望的输出形态，并简单且迅速地进行手术时的手术 对象部位形状的标记。(第2实施方式)第2实施方式为适用于将被检体搭载在床上并进行摄像的医用图像诊断装置(例 如，X射线诊断装置、X射线计算机断层摄影装置、磁共振成像装置、核医学诊断装置等)的 情况。在这些装置中，也取得关于包含手术对象部位的三维区域的体数据，并采用实质 上与第1实施方式同样的方法，进行手术预定线的计算。通过计算所取得的手术预定线等 通过与第1实施方式或任一变形例相关的输出形态来输出。此时，用于粘贴在被检体的体表面的纸的输出或基于投影机或激光的手术预定线 的投影以床(例如床板)的规定位置为基准被执行。即，对于床上的被检体的扫描范围 (即，体数据的取得范围)可以容易地定义为床的床板上的三维坐标系。因此，例如，与手术 预定线一起被印刷的基准标记作为用于在床的床板上的三维坐标系的规定位置配置实际 尺寸的手术预定线的标记，通过例如与床的床板上的规定的基准位置对准的形态来印刷。 另外，也能够根据床的床板上的三维坐标系中的体数据的位置或体表面的位置，通过投影 机或激光将实际尺寸的手术预定线投影在被检体的体表面上。根据以上所述结构，也可以使用医用图像诊断装置实现与第1实施方式同样的效^ ο(第3实施方式)在第1、第2实施方式中，在生成体素体数据后，在切断该体素体数据的多个C面图 像上，提取手术对象部位等的轮廓。与此相对，与本第3实施方式相关的手术预定线标记辅 助功能是通过在体素体数据上提取手术对象部位等的轮廓并使用任意断面切断该体素体 数据，从而在与该任意断面对应的MPR图像上计算并输出实际尺寸的手术预定线等。另外，为了具体说明，在超声波诊断装置中将与本实施方式相关的手术预定线标 记辅助功能情况作为例子。然而，并不拘泥于该例，与第2实施方式同样，针对将被检体搭载在床上进行摄像的医用图像诊断装置也能适用。图7为表示与本实施方式相关的手术预定线标记辅助处理的流程的流程图。参照 图7，针对手术预定线标记辅助处理进行说明。另外，步骤Sll至S13与图2的步骤Sl至 S3实质上相同。因此，以下，针对步骤S14至S17的各处理的内容进行说明。

[分段(轮廓提取)步骤S14]图像生成单元25对于所生成的体数据执行分段处理(区域提取处理)，并提取被 检体的手术对象部位的轮廓(步骤S14)。该分段处理不管采用哪种方法都能实现。作为典 型例子，可以采用通过阈值处理提取具有规定值以上的体素值的体素等方法。[手术预定线的计算步骤S15]其次，图像生成单元25对提取手术对象部位的轮廓的体数据设定任意切断面，并 计算为将该切断面投影在C面上时的实际尺寸的手术对象部位断面的轮廓、对该轮廓加上 规定宽度的余量的实际尺寸的手术预定线(步骤S15)。另外，切断面并不拘泥于平行于C 面的面，响应来自操作者的输入或者自动设定在体数据的规定位置。在自动设定时，该切 断面优选以尽可能宽广的面积切断手术对象部位那样来设定。例如，可以用计算所提取的 手术对象部位的重心，计算以该重心为中心内切或外切于手术对象部位的轮廓的圆(或椭 圆)中的包含成为最大的直径(或长轴)的平面，并将它设定为断面的等方法来设定。[手术预定线的输出步骤S16]其次，输出装置32以规定的形态输出所计算的实际尺寸的手术预定线(步骤 S16)。关于实际尺寸的手术预定线的输出形态的变形如上所述。根据以下所述的结构也可以实现与第1实施方式同样的效果。特别是，在与本实 施方式相关的例子中，对体数据设定任意切断面，并将该切断面上的手术对象部位的轮廓、 手术预定线投影在C面上并加以输出。因此，可以反映在输出手术对象部位的最大直径的 轮廓或手术预定线上，可以较高精度地且安全地进行手术时的标记。(第4实施方式)本实施方式通过由超声波诊断装置与超声波图像处理装置组成的超声波诊断系 统或由医用图像诊断装置与医用图像处理装置组成的医用图像诊断系统来实现与第1至 第3中的任一实施方式相关的手术预定线标记辅助功能。另外，以下，为了具体说明，将通 过由超声波诊断装置与超声波图像处理装置组成的超声波诊断系统来实现的情况作为例 子。图8为用于说明由超声波诊断装置1与超声波图像处理装置5组成的超声波诊断 系统S的框结构图。如图8所示，超声波图像处理装置5通过例如医用工作站等来实现，并 具备存储单元50、图像生成单元51、显示处理单元52、控制处理器53、显示单元M、接口单 元55、操作单元56。存储单元50存储预先取得的超声波图像、经由网络从超声波诊断装置1发送的超 声波图像。图像生成单元51执行上述手术预定线标记辅助处理。显示处理单元52对于在 图像处理单元50中所生成 处理的各种图像数据，执行动态范围、亮度、对比度、γ曲线校 正、RGB变换等各种。控制处理器53读取用于实现上述手术预定线标记辅助功能的专用程 序等并在本身具有的存储器上加以展开，并执行与各种处理有关的运算·控制等。显示单 元M为以规定的形态显示超声波图像等的监视器。接口单元55为用于网络连接或其他外部存储装置等的连接的接口。操作单元56具有用于取入各种指示的开关、按钮、轨迹球、鼠 标、键盘等。在使用本超声波诊断系统S进行图2所示的手术预定线标记辅助处理时，例如，在 超声波诊断装置1中执行步骤Si、步骤S2的各处理，在超声波图像处理装置5中执行步骤 S3至S6的各处理。或者，也能在超声波诊断装置1中执行步骤Sl至S3的各处理，在超声 波图像处理装置5中执行步骤S4至S6的各处理。同样，在使用本超声波诊断系统S进行图7所示的手术预定线标记辅助处理时，例 如，在超声波诊断装置1中执行步骤S11、步骤S12的各处理，在超声波图像处理装置5中执 行步骤S13至步骤S17的各处理。或者，也能在超声波诊断装置1中执行步骤Sll至S13 的各处理，在超声波图像处理装置5中执行步骤S14至S17的各处理。根据以上所述的结构也可以实现在第1至第3的各实施方式中所述的效果。另外，本发明并不限定于上述实施方式那样，在实施阶段在不脱离其要旨的范围 内可以对构成要素变形并具体化。作为具体的变形例有如下那样的例子。与本实施方式相关的各功能(手术预定线标记辅助中的各功能)也可以通过在工 作站等的计算机上安装执行该处理的程序并在存储器上展开该程序来实现。此时，可使计 算机执行该方法的程序也能存储到磁盘(软盘(注册商标)、硬盘等)、光盘(CD-ROM、DVD 等)、半导体存储器等存储介质来分发。(2)在上述各实施方式中，将辅助手术预定线的标记的情况作为例子进行说明。然 而，本申请发明的技术思想并不拘泥于手术时的利用，在例如使用放射线治疗装置对患部 照射放射线并进行治疗时、在标记其照射范围时也能利用。虽然这里描述了特定的实施方式，但这些实施方式仅以例子的方式示出，并不用 于限定本发明的范围。实际上，本申请中描述的新实施方式可以体现为多种其它方式，而 且，在不背离本发明的精神的情况下，可以对本申请描述的实施方式的形式进行各种省略、 替换和变更。所附的权利要求书及其等同物旨在覆盖落入本发明的精神和范围内的方式和 变形。


本发明提供一种超声波诊断装置、医用图像诊断装置、超声波图像处理装置、医用图像处理装置、超声波诊断系统以及医用图像诊断系统，能够辅助病变部位、手术预定线等的标记，实现更加简单且迅速的标记。本发明的超声波诊断装置具备对包含被检体的规定部位的三维区域进行超声波扫描，取得与上述三维区域有关的体数据的数据取得单元；使用至少一个平面切断上述体数据，计算上述规定部位的断面的实际尺寸的轮廓和对上述规定部位进行手术时所利用的实际尺寸的手术预定线的计算单元；以及输出上述规定部位的断面的实际尺寸的轮廓以及上述实际尺寸的手术预定线中的至少一方的输出单元。