JP4769715B2 - 超音波診断装置および弾性画像表示方法 - Google Patents
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Description
ゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、フィルタ処理等の信号処理を施す。白黒スキャンコンバータ106は、信号処理部105から出力された信号を表示用の信号に変換する。より具体的には、白黒スキャンコンバータ106は、信号処理部105から出力されたRF信号フレームデータを超音波周期で取得し、取得した信号をアナログディジタル変換器(A/D変換器)によりディジタル信号に変換する。次いで、白黒スキャンコンバータ106は、変換信号を時系列に連続する複数の断層像データとして複数のフレームメモリに記憶する。ここでのフレームメモリは、白黒スキャンコンバータ106に実装されている。そして、白黒スキャンコンバータ106は、フレームメモリに記憶された断層像データ群をテレビ同期で読み出し、読み出した断層像データ群をアナログ信号に変換して切替加算器114に出力する。なお、白黒スキャンコンバータ106は、A/D変換器やフレームメモリに制御指令を出力するコントローラが搭載されている。
(数1式)
Ymi,j=(ΔPi,j)/(ΔLi,j/ΔX)
(i,j=1,2,3,…)
弾性データ処理部112は、歪み及び弾性率演算部111から出力される弾性フレームデータに対し、様々な画像処理を施す。例えば、弾性データ処理部112は、その弾性フレームデータに対し、座標平面でのスムージング処理、コントラスト最適化処理、フレーム間での時間軸方向のスムージング処理を施す(例えば、特開2004−261198号公報)。そして、弾性データ処理部112は、画像処理後の弾性フレームデータをカラースキャンコンバータ113に出力する。
(数2式)
Dx(i,k)
(i=1,2,3,…,L、k=1,2,3,…,N)
Dz(i,k)
(i=1,2,3,…,L、k=1,2,3,…,N)
変位計測部109から出力された変位フレームデータ群Dx(i,k)、Dz(i,k)は、計測結果データ群Rx(i,k)、Rz(i,k)として、図3に示すメモリ回路1151に格納される。格納された計測結果データ群Rx(i,k)、Rz(i,k)は、数3式のように表される。
(数3式)
Rx(i,k)
(i=1,2,3,…,L、k=1,2,3,…,N)
Rz(i,k)
(i=1,2,3,…,L、k=1,2,3,…,N)
次に、生体組織の適正圧迫範囲と不適正圧迫範囲を求める演算例として、縦方向の変位Rz(i,k)を用いる方法を図5に基づき説明する。図5は、適正圧迫範囲と不適正圧迫範囲の境界を決める線図である。この線図、縦方向(Z方向)に対応する軸と横方向(X方向)に対応する軸を有する。
(数4式)
<Rz(i)>={Zk Rz(i,k)}/N
また、歪み及び弾性率演算部111は、図5に示す線図に基づき適正圧迫範囲を判定する。例えば、歪み及び弾性率演算部111は、深度方向変位の閾値Th(Rz)を設定する。閾値Th(Rz)は、装置制御インターフェース部116から圧迫方向・範囲評価部115に出力された設定値である。この設定値については、適正圧迫範囲に対応する領域を判別するために、深度方向変位の最小値が予め決められている。そして、歪み及び弾性率演算部111は、閾値Th(Rz)を超えた横方向座標領域を適正圧迫範囲と判定し、閾値Th(Rz)を超えなかった横方向座標領域を不適正圧迫範囲と判定する。適正圧迫範囲と判定された座標領域は、Pth(i)=1が設定される。不適正圧迫範囲と判定された座標領域は、Pth(i)=0が設定される。例えば、図5の場合、数5式のように座標領域が設定されることになる。歪み及び弾性率演算部111は、Pth(i)の値として「1」が設定された領域と「0」が設定された領域の境界を適正圧迫範囲と不適正圧迫範囲の境界と識別する。このような手法により、歪み及び弾性率演算部111は、圧迫方向・範囲評価データとして圧迫角度θと圧迫範囲Pth(i)のデータが設定される。
(数5式)
Pth(1≦i≦4)=0
Pth(5≦i≦15)=1
図6は、図3に示す画像構築回路1153により構築される圧迫方向・範囲画像データの一形態を示す図である。ここでの圧迫方向・範囲画像データは、圧迫方向・範囲評価データに対応した圧迫方向又は適正圧迫範囲を表示するデータである。画像構築回路1153は、例えば図6に示すような、圧迫角度θと圧迫範囲Pth(i)の値に応じた圧迫方向・範囲画像データを構築する。図6に示す形態では、適正圧迫範囲に対応する画素点に白色コードが割り当てられている。一方、不適正圧迫範囲に対応する画素点に所定割合で黒色コードが付与されている。また、圧迫角度θに応じた圧迫方向を向いた矢印の画像データが構築されている。さらに、圧迫角度θの値(例えば−37°)も画像データとして構築されている。なお、本形態では、圧迫角度θに対応する画像又は数値と、適正圧迫範囲に対応する画像を同一画面に同一時に表示しているが、いずれか一方を表示する形態でもよい。また、このような圧迫方向・範囲画像データは、現時刻における圧迫状態を反映したものである。すなわち、画像構築回路1153は、関心領域内の生体組織の圧迫方向又は適正圧迫範囲が変化すると、その変化に追従して圧迫方向・範囲画像データをリアルタイムに更新する。
(数6式)
<ΔPz(i)>={ΔPz(i,k)+ΔPz(i,2)}/2
次いで、図5又は図11等を参照して説明した場合と同様に、圧迫方向・範囲評価部115は、圧力変化量の閾値Th(ΔPz)を設定する。そして、圧迫方向・範囲評価部115は、圧力変化量が閾値を超えた横方向座標領域を現時刻における適正圧迫範囲と認定する。逆に、圧迫方向・範囲評価部115は、圧力変化量が閾値以下である横方向座標領域を現時刻における不適正圧迫範囲と認定する。
Claims (22)
- 被検体との間で超音波を送受する超音波探触子と、該超音波探触子に駆動信号を供給する送信手段と、前記超音波探触子から出力される受信信号を処理する受信手段と、該受信手段から出力される信号に基づき前記被検体の生体組織に関する弾性画像を取得する弾性画像撮像手段と、前記弾性画像を表示する表示手段とを備え、
前記弾性画像撮像手段は、前記被検体の生体組織の圧迫状態に関する圧迫データを取得し、前記圧迫データに基づき前記生体組織の圧迫状態を判定し、該判定結果を前記弾性画像に反映させる圧迫状態評価手段を有し、
前記圧迫状態評価手段は、前記生体組織の各計測点における前記圧迫データの大きさの分布に基づき、前記生体組織の圧迫方向を判定することを特徴とする超音波診断装置。 - 被検体との間で超音波を送受する超音波探触子と、該超音波探触子に駆動信号を供給する送信手段と、前記超音波探触子から出力される受信信号を処理する受信手段と、該受信手段から出力される信号に基づき前記被検体の生体組織に関する弾性画像を取得する弾性画像撮像手段と、前記弾性画像を表示する表示手段とを備え、
前記弾性画像撮像手段は、前記被検体の生体組織の圧迫状態に関する圧迫データを取得し、前記圧迫データに基づき前記生体組織の圧迫状態を判定し、該判定結果を前記弾性画像に反映させる圧迫状態評価手段を有し、
前記圧迫状態評価手段は、前記圧迫データの大きさを設定値と比較した結果に基づいて前記生体組織の適正圧迫範囲を判定して、前記適正圧迫範囲と不適正圧迫範囲との境界を示す画像データを構成し、
前記表示手段は、前記画像データを前記弾性画像に重畳して表示することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記圧迫状態評価手段は、前記超音波探触子の超音波送受面に配列される複数の圧力センサの検出値を前記圧迫データとして取得する請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
- 前記圧力センサは、前記超音波送受面の長軸方向に複数並んで配置されてなる請求項3に記載の超音波診断装置。
- 前記圧力センサは、圧迫により変形する参照変形体である請求項3に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記超音波探触子の超音波送受面に積層される参照変形体の変形値を前記圧迫データとして取得する請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記超音波探触子に取り付けられる位置センサの検出値を前記圧迫データとして取得する請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記弾性画像撮像手段で求められる前記生体組織の各計測点における弾性データを、前記被検体の深度方向に対応した縦方向の変位ベクトル成分と前記深度方向に直交した横方向の変位ベクトル成分に分け、前記縦方向の変位ベクトル成分の大きさ又は前記横方向の変位ベクトル成分の大きさを設定値と比較して前記適正圧迫範囲を判定する請求項2に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記弾性画像撮像手段で求められる前記生体組織の各計測点における弾性データを、前記被検体の深度方向に対応した縦方向の変位ベクトル成分と前記深度方向に直交した横方向の変位ベクトル成分に分け、前記縦方向の変位ベクトル成分の大きさの分布又は前記横方向の変位ベクトル成分の大きさの分布に基づき前記圧迫方向を判定する請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記適正圧迫範囲を示す画像データを構成するものとし、前記表示手段は、前記画像データを前記弾性画像に重畳して又は並べて表示する請求項2に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記圧迫方向を示す画像データ又は数値データを構成するものとし、前記表示手段は、前記画像データ又は数値データを前記弾性画像に重畳して又は並べて表示する請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記表示手段は、前記圧迫状態評価手段の判定結果に基づいてサイズが変更された関心領域を表示する請求項2に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記適正圧迫範囲を設定間隔で繰り返して判定するものとし、前記表示手段は、前記判定結果が更新される度に、前記適正圧迫範囲を示す画像データをリアルタイムに更新して表示する請求項2に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記圧迫方向を設定間隔で繰り返して判定するものとし、前記表示手段は、前記判定結果が更新される度に、前記圧迫方向を示す画像データ又は数値データをリアルタイムに更新して表示する請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記圧迫方向を示す矢印の画像データ又は前記圧迫方向に対応する角度を示す数値データを構成するものとし、前記表示手段は、前記画像データ又は前記数値データに対応した画像を前記弾性画像に重畳して又は並べて表示する請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記圧迫方向を設定間隔で繰り返して判定するものとし、前記表示手段は、前記判定結果に基づいて前記圧迫方向を示す角度の時間推移を表示する請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価部から出力される圧迫状態評価データに基づき、予め格納された前記弾性画像、前記圧迫状態に対応する画像データ又は数値データの少なくとも1つを抽出して読み出すシネメモリを備えた請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記圧迫方向を設定間隔で繰り返して判定するものとし、前記表示手段は、前記圧迫方向を示す角度がゼロを基準とする設定範囲に含まれる際の前記弾性画像を表示する請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記圧迫方向を設定間隔で繰り返して判定するものとし、前記表示手段は、前記圧迫方向を示す角度がゼロを基準とする設定範囲に含まれる際の前記弾性画像群を時系列に表示する請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記適正圧迫範囲が設定範囲外に該当する際に画像又は音声の少なくとも一方で警告を発する報知手段が設けられた請求項2に記載の超音波診断装置。
- 前記圧迫状態評価手段は、前記圧迫方向が設定範囲外に該当する際に画像又は音声の少なくとも一方で警告を発する報知手段が設けられた請求項1に記載の超音波診断装置。
- 超音波と電気信号を相互に変換する超音波探触子に送波用の駆動信号を供給した後、前記超音波探触子から出力される受信信号を処理する送受信工程と、
前記送受信工程から出力される受信信号に基づき被検体の生体組織の圧迫状態に関する圧迫データを取得し、前記生体組織の各計測点における前記圧迫データの大きさの分布に基づいて前記生体組織の圧迫方向又は圧迫範囲を判定する工程と、
前記圧迫方向又は圧迫範囲の判定結果を反映させた前記弾性画像を表示する表示工程を備えたことを特徴とする弾性画像表示方法。
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