JP6803044B2 - Measuring device and measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、計測装置および計測方法に関するものである。 The present invention relates to a measuring device and a measuring method.
乳がんは世界的に罹患率が高く、その早期発見のためのスクリーニング手法は、死亡率低下・ＱＯＬ（Quality of life）向上の観点から極めて重要である。標準的スクリーニング手法であるマンモグラフィの乳がんの死亡率低下への貢献は否定できないものの、万能なスクリーニング手法にはなり得ていない。特にデンスブレストと呼ばれる乳腺が多い女性が対象の際には、がんの発見感度が著しく低下することが指摘されている。このため、マンモグラフィ代替あるいは補助手段が求められている。 Breast cancer has a high prevalence worldwide, and screening methods for its early detection are extremely important from the viewpoint of reducing mortality and improving quality of life (QOL). Although the contribution of mammography, which is a standard screening method, to the reduction of breast cancer mortality cannot be denied, it cannot be a universal screening method. It has been pointed out that the sensitivity to detect cancer is significantly reduced, especially in women with many mammary glands called dense breasts. For this reason, mammography alternatives or auxiliary means are required.
このような代替・補助手段の一つとして、超音波ＣＴ（Ultrasound Computed Tomography）が注目されている。超音波ＣＴは、計測対象を３６０°取り囲む形で多数の超音波送受波器を配置し、各送受波器からの送信波を同一あるいは異なる送受波器で受信することにより対象から透過した音響信号（透過波）および対象から反射した音響信号（反射波）を計測する。 Ultrasound Computed Tomography (CT) is attracting attention as one of such alternative / auxiliary means. In ultrasonic CT, a large number of ultrasonic transmitters and receivers are arranged so as to surround the measurement target by 360 °, and the transmitted wave from each transmitter and receiver is received by the same or different transmitter and receiver, so that the acoustic signal transmitted from the target (Transparent wave) and acoustic signal (reflected wave) reflected from the object are measured.
このような計測により、通常の超音波診断装置と同一の生体情報（形態情報）に加えて音速あるいは減衰といった病態に深く関連する機能的情報を所得することができる。超音波ＣＴにおいては、Ｘ線を用いないため侵襲性が低い、デンスブレストによる感度低下がない、術者依存性が低いといった他の手段にない特長を有している。この特性を活用した、乳がん検査用の超音波ＣＴ装置として特許文献１に示すような計測装置に関する技術が開示されている。 By such measurement, in addition to the same biological information (morphological information) as that of a normal ultrasonic diagnostic apparatus, it is possible to obtain functional information deeply related to the pathological condition such as sound velocity or attenuation. Ultrasonic CT has features not found in other means, such as low invasiveness because it does not use X-rays, no decrease in sensitivity due to dense breasts, and low operator dependence. A technique relating to a measuring device as shown in Patent Document 1 as an ultrasonic CT device for breast cancer examination utilizing this characteristic is disclosed.
上記特許文献１に開示されている技術においては、水中に配置された超音波送受信器から被検対象（例えば、***）への超音波送受が行われているが、二つある***をそれぞれ別個に計測する構成になっている。これは二つを同時に計測する構成にすると、必要になる構成要素がほぼ倍になり、装置のサイズが大きくなってしまったり、費用が上昇してしまったりするためである。 In the technique disclosed in Patent Document 1, ultrasonic waves are transmitted and received from an ultrasonic transmitter / receiver placed in water to an object to be examined (for example, a breast), but the two breasts are separated from each other. It is configured to measure. This is because if the two are measured at the same time, the required components are almost doubled, the size of the device is increased, and the cost is increased.
乳がんのスクリーニングにおいては主に***内の腫瘤を発見し、その腫瘤の性状を計測することが主たる手段となるため、***を片方ずつ計測しても同時に計測しても検出感度に変化がないと考えられる。 In breast cancer screening, the main means is to detect a tumor in the breast and measure the properties of the tumor, so there is no change in detection sensitivity whether the breasts are measured one by one or simultaneously. Conceivable.
しかしながら、***の検査を行う際に乳がんのみの検出では被験者は別途良性疾患に関する検査を受信する必要があることになるため非効率であり、乳がんの検査において同時に良性の疾患の検出も行える方が好ましい。 However, it is inefficient to detect only breast cancer when performing a breast test because the subject needs to receive a separate test for benign disease, and it is better to be able to detect benign disease at the same time in the breast cancer test. preferable.
ところが、乳がん以外の良性の***疾患のスクリーニングへの超音波ＣＴの適用においては、片方ずつの計測が問題となる。 However, in the application of ultrasonic CT to the screening of benign breast diseases other than breast cancer, measurement of each one becomes a problem.
例えば、乳腺症の検査を行う上では、双方の***の特性の違いが重要な指標となるため、双方を同時に計測できない場合には、***間の結果の違いが疾病により生じたものか、あるいは計測間での計測条件の変化により見かけ上異なって見えるのかわからない。 For example, when testing for mastopathy, the difference in the characteristics of both breasts is an important index. Therefore, if both breasts cannot be measured at the same time, the difference in results between the breasts may be caused by the disease. I don't know if it looks different due to changes in measurement conditions between measurements.
本発明の目的は、互いに対応する被検対象（例えば、***）を別々に計測した場合に、計測条件の変化の有無に応じた情報を出力する計測装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a measuring device that outputs information according to the presence or absence of a change in measurement conditions when the objects to be examined (for example, breast) corresponding to each other are separately measured.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description and accompanying drawings herein.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 A brief outline of the typical inventions disclosed in the present application is as follows.
本発明の代表的な実施の形態による計測装置は、被検対象へ超音波を照射して、被検対象を計測する計測装置であって、超音波を照射する照射部と、第１被検対象へ超音波を照射させると共に、照射部から予め定められた距離に位置する参照物体へ超音波を照射させるように照射部を制御する第１照射制御部と、第１被検対象へ照射部により超音波が照射された際に、参照物体へ前記照射部により超音波が照射された結果である第１参照物体結果を取得する第１結果取得部と、第１被検対象に超音波が照射された後に、第１被検対象に対応する第２被検対象へ超音波を照射させると共に、照射部から参照物体へ超音波を照射させるように照射部を制御する第２照射制御部と、第２被検対象へ照射部により超音波が照射された際に、参照物体へ照射部により超音波が照射された結果である第２参照物体結果を取得する第２結果取得部と、第１結果取得部により取得された第１参照物体結果と、第２結果取得部により取得された第２参照物体結果とを比較する比較部と、比較部による比較に基づいた情報を生成する生成部と、生成部により生成された情報を出力する出力部と、を備えるものである。 The measuring device according to a typical embodiment of the present invention is a measuring device that irradiates an object to be examined with ultrasonic waves to measure the object to be examined, and includes an irradiation unit that irradiates the ultrasonic waves and a first test. The first irradiation control unit that controls the irradiation unit to irradiate the target with ultrasonic waves and irradiates the reference object located at a predetermined distance from the irradiation unit with ultrasonic waves, and the first irradiation unit to the subject to be inspected. When the reference object is irradiated with ultrasonic waves, the first result acquisition unit that acquires the result of the first reference object, which is the result of the ultrasonic waves being irradiated to the reference object, and the first object to be inspected are subjected to ultrasonic waves. After being irradiated, a second irradiation control unit that controls the irradiation unit so that the second examination target corresponding to the first examination object is irradiated with ultrasonic waves and the irradiation unit irradiates the reference object with ultrasonic waves. , The second result acquisition unit that acquires the result of the second reference object, which is the result of the ultrasonic irradiation of the reference object by the irradiation unit when the second object to be inspected is irradiated with ultrasonic waves by the irradiation unit, and the second 1 A comparison unit that compares the first reference object result acquired by the result acquisition unit with the second reference object result acquired by the second result acquisition unit, and a generation unit that generates information based on the comparison by the comparison unit. And an output unit that outputs the information generated by the generation unit.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, the effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、本発明の代表的な実施の形態によれば、互いに対応する被検対象を別々に計測した場合に、計測条件の変化の有無に応じた情報を出力することができる。 That is, according to a typical embodiment of the present invention, when the test objects corresponding to each other are measured separately, it is possible to output information according to the presence or absence of a change in the measurement conditions.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。一方で、ある図において符号を付して説明した部位について、他の図の説明の際に再度の図示はしないが同一の符号を付して言及する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in all the drawings for explaining the embodiment, in principle, the same reference numerals are given to the same parts, and the repeated description thereof will be omitted. On the other hand, the parts described with reference numerals in one figure may be referred to with the same reference numerals in the explanation of other figures, although they are not shown again.
＜システム構成＞
図１は、本発明の一実施形態である計測装置の構成例について概要を示した図である。本実施の形態の計測装置１（超音波ＣＴ装置）は、超音波を被検体１５の***１６（被検対象）に照射して、左右の***１６を別々に計測する装置である。計測装置１は、被検体１５の左右の***１６を計測する。この計測装置１は、例えば、検査室に設けられる。
<System configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration example of a measuring device according to an embodiment of the present invention. The measuring device 1 (ultrasonic CT device) of the present embodiment is a device that irradiates the breast 16 (subject of examination) of the subject 15 with ultrasonic waves and measures the left and right breasts 16 separately. The measuring device 1 measures the left and right breasts 16 of the subject 15. The measuring device 1 is provided in, for example, an examination room.
計測装置１のユーザは、計測結果を用いることにより、被検体１５の***１６の検査を行う。なお、***１６以外を被検対象とするようにしてもよい（例えば、両足、両腕等）。 The user of the measuring device 1 examines the breast 16 of the subject 15 by using the measurement result. In addition, the subject other than the breast 16 may be targeted for examination (for example, both legs, both arms, etc.).
計測装置１は、制御部２と、水槽３と、当該水槽３の軸方向に平行移動可能なリングアレイ４と、参照物体５（参照物体５ａ、参照物体５ｂ等）と、予備タンク６と、被検対象の画像を生成する信号処理部７と、記憶部８と、入出力部９と、ベッド１０とを有する。 The measuring device 1 includes a control unit 2, a water tank 3, a ring array 4 capable of translating the water tank 3 in the axial direction, a reference object 5 (reference object 5a, reference object 5b, etc.), a spare tank 6, and the like. It has a signal processing unit 7 that generates an image to be inspected, a storage unit 8, an input / output unit 9, and a bed 10.
制御部２は、計測装置１の各部を制御する部分である。制御部２は、入出力部９が受け付けた指示等に応じた制御信号を各部へ送出することにより、各部を制御する。例えば、制御部２は、リングアレイ４を軸方向（図１の上下方向）に移動させ、リングアレイ４の圧電素子を動作させる。また、制御部２は、当該リングアレイ４の圧電素子の動作状況を信号処理部７へ通知する。また、制御部２は、水槽３に含まれている温水の温度制御をしたり、予備タンク６の水圧制御をしたりする。制御部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等を含むコンピュータにより実現される。 The control unit 2 is a unit that controls each unit of the measuring device 1. The control unit 2 controls each unit by sending a control signal according to an instruction or the like received by the input / output unit 9 to each unit. For example, the control unit 2 moves the ring array 4 in the axial direction (vertical direction in FIG. 1) to operate the piezoelectric element of the ring array 4. Further, the control unit 2 notifies the signal processing unit 7 of the operating status of the piezoelectric element of the ring array 4. Further, the control unit 2 controls the temperature of the hot water contained in the water tank 3 and controls the water pressure of the spare tank 6. The control unit 2 is realized by a computer including a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like.
水槽３は、ベッド１０と接続している水槽である。この水槽３には、温水が満たされる。水槽３の形状は、円柱状である。ベッド１０には、挿入口があり、この挿入口に***１６を挿入することにより、被検体１５の***１６を水槽３に挿入することができる。 The water tank 3 is a water tank connected to the bed 10. The water tank 3 is filled with hot water. The shape of the water tank 3 is cylindrical. The bed 10 has an insertion port, and by inserting the breast 16 into the insertion port, the breast 16 of the subject 15 can be inserted into the water tank 3.
リングアレイ４は、水槽３の内部に設けられている。リングアレイ４は、超音波送受信器である圧電素子をアレイ上に複数有する。リングアレイ４の圧電素子は、制御部２から送出される制御信号に基づいて超音波を照射する。すなわち、リングアレイ４は、照射部として機能する。また、リングアレイ４の圧電素子は、各圧電素子から照射した超音波による透過波または反射波を受信する。リングアレイ４の圧電素子は、受信した透過波または反射波を信号処理部７へ送出する。 The ring array 4 is provided inside the water tank 3. The ring array 4 has a plurality of piezoelectric elements, which are ultrasonic transmitters / receivers, on the array. The piezoelectric element of the ring array 4 irradiates ultrasonic waves based on the control signal transmitted from the control unit 2. That is, the ring array 4 functions as an irradiation unit. Further, the piezoelectric element of the ring array 4 receives a transmitted wave or a reflected wave due to ultrasonic waves emitted from each piezoelectric element. The piezoelectric element of the ring array 4 sends the received transmitted wave or reflected wave to the signal processing unit 7.
照射超音波の中心周波数を１．５ＭＨｚとすると、水中での超音波の波長は約１ｍｍである。圧電素子のピッチを０．５ｍｍとすると、圧電素子は、２０４８チャネルで、直径３２６ｍｍのリングアレイ４が構成される。圧電素子は、５１２チャネルの位相を揃えて超音波（平面波）を照射する。これに応じて、上記圧電素子は、反射波を、対向する位置の圧電素子は、透過波を５１２チャネルで受信する。これによって、計測装置１は、撮影視野（Field of View、 FOV）を直径２３０ｍｍ確保することができる。リングアレイ４上で駆動させる５１２チャネルの圧電素子を４チャネルずつずらして照射することを繰り返すことで、信号処理部７は、被検体１５の***１６の周囲３６０度からの透過波及び反射波の信号を０．７度ずつ５１２ビュー得ることができる。圧電素子の軸方向の厚みを１ｍｍとし、水槽３の軸方向に０．５ｍｍピッチでリングアレイ４を変位させて上記撮影を繰り返す。これにより、信号処理部７は、２０ｍｍの変位で４０スライスのデータを得る。上記手順で、計測装置１は、被検体１５の***１６の三次元情報を得る。 Assuming that the center frequency of the irradiated ultrasonic wave is 1.5 MHz, the wavelength of the ultrasonic wave in water is about 1 mm. Assuming that the pitch of the piezoelectric element is 0.5 mm, the piezoelectric element has 2048 channels and a ring array 4 having a diameter of 326 mm is formed. The piezoelectric element irradiates ultrasonic waves (plane waves) with the phases of 512 channels aligned. In response to this, the piezoelectric element receives the reflected wave, and the piezoelectric element at the opposite position receives the transmitted wave on 512 channels. As a result, the measuring device 1 can secure a field of view (FOV) of 230 mm in diameter. By repeating irradiation by shifting the 512-channel piezoelectric element driven on the ring array 4 by 4 channels, the signal processing unit 7 receives the transmitted wave and the reflected wave from 360 degrees around the breast 16 of the subject 15. 512 views of the signal can be obtained in 0.7 degree increments. The axial thickness of the piezoelectric element is set to 1 mm, the ring array 4 is displaced in the axial direction of the water tank 3 at a pitch of 0.5 mm, and the above imaging is repeated. As a result, the signal processing unit 7 obtains 40 slices of data with a displacement of 20 mm. In the above procedure, the measuring device 1 obtains three-dimensional information of the breast 16 of the subject 15.
また、上記の圧電素子の内、後述する参照物体５へ超音波を照射する圧電素子があり、当該圧電素子が参照物体５へ照射した超音波からの反射波を受信する。参照物体５へ超音波を照射する圧電素子が予め定められており、制御部２が当該圧電素子を識別する情報を記憶している。 Further, among the above-mentioned piezoelectric elements, there is a piezoelectric element that irradiates the reference object 5 described later with ultrasonic waves, and the piezoelectric element receives the reflected wave from the ultrasonic waves irradiating the reference object 5. A piezoelectric element that irradiates the reference object 5 with ultrasonic waves is predetermined, and the control unit 2 stores information for identifying the piezoelectric element.
参照物体５は、リングアレイ４の内部に設けられた棒状の部材である。参照物体５は、図示されない支持材により、リングアレイ４の参照物体５に照射する圧電素子から距離が固定された状態で水槽３の中に設置されている。参照物体５は、水槽３の中に４つ設置されている。ここで、図２を用いて、参照物体５を説明する。図２は、参照物体５の一例であり、水槽３の底面から見た図である。図２に示すように、水槽３の底面から見ると、参照物体５は、リングアレイ４と***１６との間に位置することになる。参照物体５は、直径０．５ｍｍの金属製の棒である。参照物体５に照射する圧電素子から１０ｍｍ離れた位置にある。なお、参照物体５の材質は、プラスチックでもよい。リングアレイ４の圧電素子が、参照物体５に超音波を照射すると、当該圧電素子は、参照物体５から反射波を受信する。当該圧電素子は、信号処理部７へ当該反射波を送信する。 The reference object 5 is a rod-shaped member provided inside the ring array 4. The reference object 5 is installed in the water tank 3 in a state where the distance from the piezoelectric element that irradiates the reference object 5 of the ring array 4 is fixed by a support material (not shown). Four reference objects 5 are installed in the water tank 3. Here, the reference object 5 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an example of the reference object 5, and is a view seen from the bottom surface of the water tank 3. As shown in FIG. 2, when viewed from the bottom surface of the water tank 3, the reference object 5 is located between the ring array 4 and the breast 16. The reference object 5 is a metal rod having a diameter of 0.5 mm. It is located at a position 10 mm away from the piezoelectric element that irradiates the reference object 5. The material of the reference object 5 may be plastic. When the piezoelectric element of the ring array 4 irradiates the reference object 5 with ultrasonic waves, the piezoelectric element receives the reflected wave from the reference object 5. The piezoelectric element transmits the reflected wave to the signal processing unit 7.
図１に戻り、予備タンク６は、温水を浄化等する装置である。具体的に、予備タンク６は、制御部２からの制御信号に応じて、予備タンク６で保持する温水を浄化・温度調整・脱気して、その温水をポンプを介して水槽３に送出する。なお、水槽３の下部および予備タンク６の内部には温度計が取り付けられており、それぞれの水温をモニタすることができる。ただし、被検体１５は、血流によって体温が一定に保たれることから、被検体１５の***１６が水槽３内に存在する際には温度勾配が生じる可能性がある。 Returning to FIG. 1, the spare tank 6 is a device for purifying hot water and the like. Specifically, the spare tank 6 purifies, adjusts the temperature, and degass the hot water held in the spare tank 6 in response to the control signal from the control unit 2, and sends the hot water to the water tank 3 via a pump. .. A thermometer is attached to the lower part of the water tank 3 and the inside of the spare tank 6 to monitor the water temperature of each. However, since the body temperature of the subject 15 is kept constant by the blood flow, a temperature gradient may occur when the breast 16 of the subject 15 is present in the water tank 3.
信号処理部７は、リングアレイ４の圧電素子が受信した反射波・透過波の信号を取得し、これらの信号を画像処理演算して、左右の***１６の画像を生成する部分である。また、信号処理部７は、各々の***１６の撮影時の条件（計測条件）の差異に基づいた情報を生成する。信号処理部７は、ＣＰＵ、ＧＰＵ等を含むコンピュータにより実現される。画像生成等の詳細は、後述する。 The signal processing unit 7 is a portion that acquires the reflected wave / transmitted wave signals received by the piezoelectric element of the ring array 4 and performs image processing calculation on these signals to generate images of the left and right breasts 16. In addition, the signal processing unit 7 generates information based on the difference in the conditions (measurement conditions) at the time of imaging of each breast 16. The signal processing unit 7 is realized by a computer including a CPU, a GPU, and the like. Details such as image generation will be described later.
記憶部８は、各種情報を記憶する部分である。例えば、記憶部８は、リングアレイ４の圧電素子が受信した反射波・透過波の信号を記憶したり、後述する入出力部９から取得した情報を記憶したりする。記憶部８は、具体的には、メモリやハードディスクドライブである。 The storage unit 8 is a unit that stores various types of information. For example, the storage unit 8 stores the signals of the reflected wave and the transmitted wave received by the piezoelectric element of the ring array 4, and stores the information acquired from the input / output unit 9 described later. Specifically, the storage unit 8 is a memory or a hard disk drive.
入出力部９は、計測装置１のユーザによる入力（計測指示等の入力）を受け付けたり、計測装置１が処理した内容を表示出力したりする部分である。例えば、入出力部９は、ユーザによる入力により、リングアレイ４を用いてどのように撮影するかを示す撮影条件情報を受け付ける。この撮影条件情報は、記憶部８に記憶される。また、入出力部９は、信号処理部７により生成された画像等の情報を出力する。入出力部９は、具体的には、タッチパネル、キーボード、モニタ（ディスプレイ）である。 The input / output unit 9 is a part that receives an input (input such as a measurement instruction) by the user of the measuring device 1 and displays and outputs the content processed by the measuring device 1. For example, the input / output unit 9 receives shooting condition information indicating how to shoot using the ring array 4 by input by the user. This imaging condition information is stored in the storage unit 8. Further, the input / output unit 9 outputs information such as an image generated by the signal processing unit 7. Specifically, the input / output unit 9 is a touch panel, a keyboard, and a monitor (display).
なお、制御部２、信号処理部７、および記憶部８は、ベッド１０の下部に設けられてもよい。 The control unit 2, the signal processing unit 7, and the storage unit 8 may be provided in the lower part of the bed 10.
＜検査手順＞
ここで、検査手順を説明する。問診を済ませて、検査着に着替えた被検体１５が、検査室に入室し、ベッド１０へうつ伏せになり、水槽３に一方の***１６を挿入する。この状態において、入出力部９が計測装置１のユーザから、水槽３へ温水を満たす旨の指示を受け付ける。そして、入出力部９は、制御部２に対して、上記の指示を示す情報を送出する。これに応じて、制御部２は、予備タンク６に対して水槽３へ温水を満たす旨の制御信号を送出する。予備タンク６は、制御部２による制御信号に応じて、ポンプを介して水槽３に温水を満たす。
<Inspection procedure>
Here, the inspection procedure will be described. After completing the interview, the subject 15 who changed into the examination gown enters the examination room, lays down on the bed 10, and inserts one breast 16 into the water tank 3. In this state, the input / output unit 9 receives an instruction from the user of the measuring device 1 to fill the water tank 3 with hot water. Then, the input / output unit 9 sends information indicating the above instruction to the control unit 2. In response to this, the control unit 2 sends a control signal to the spare tank 6 to fill the water tank 3 with hot water. The spare tank 6 fills the water tank 3 with hot water via a pump in response to a control signal from the control unit 2.
この状態において、入出力部９が、計測装置１のユーザから、一方の***１６の計測指示を受け付け、当該計測指示を示す情報を制御部２へ送出する。これに応じて、制御部２は、リングアレイ４における***１６へ超音波を照射可能な圧電素子と、参照物体５へ超音波を照射可能な圧電素子とに超音波の照射指示を示す制御信号を送出し、リングアレイ４の圧電素子に超音波を照射させる。このように、制御部２は、一方の***１６へ超音波を照射させると共に、参照物体５へ超音波を照射させるように制御する。すなわち、制御部２は、第１照射制御部として機能する。 In this state, the input / output unit 9 receives the measurement instruction of one breast 16 from the user of the measurement device 1 and sends the information indicating the measurement instruction to the control unit 2. In response to this, the control unit 2 indicates a control signal indicating an ultrasonic irradiation instruction to the piezoelectric element capable of irradiating the breast 16 in the ring array 4 with ultrasonic waves and the piezoelectric element capable of irradiating the reference object 5 with ultrasonic waves. Is sent out to irradiate the piezoelectric element of the ring array 4 with ultrasonic waves. In this way, the control unit 2 controls so that one breast 16 is irradiated with ultrasonic waves and the reference object 5 is irradiated with ultrasonic waves. That is, the control unit 2 functions as the first irradiation control unit.
また、制御部２は、リングアレイ４の何れの圧電素子を動作させているかを示す情報を信号処理部７にも送出する。また、制御部２は、一方の***１６を撮影しているかを示す情報を信号処理部７に対して送出する。 Further, the control unit 2 also sends information indicating which piezoelectric element of the ring array 4 is being operated to the signal processing unit 7. Further, the control unit 2 sends information indicating whether or not one breast 16 is being photographed to the signal processing unit 7.
上記のように、信号処理部７は、リングアレイ４の圧電素子により照射された超音波による透過波および反射波の信号を受信する。信号処理部７は、受信した透過波および反射波を用いて一方の***１６の計測画像（画像１）を生成し、当該計測画像を入出力部９へ出力する。この計測画像は、***１６の断層画像である。また、信号処理部７は、参照物体５へ照射した超音波による反射波の信号に基づいて温度を計測する。計測装置１のユーザが、入出力部９により出力された計測画像が適切であることを確認した後に、被検体１５が他方の***１６を水槽３に挿入する。 As described above, the signal processing unit 7 receives the signals of the transmitted wave and the reflected wave due to the ultrasonic waves irradiated by the piezoelectric element of the ring array 4. The signal processing unit 7 generates a measurement image (image 1) of one breast 16 using the received transmitted wave and reflected wave, and outputs the measured image to the input / output unit 9. This measured image is a tomographic image of the breast 16. Further, the signal processing unit 7 measures the temperature based on the signal of the reflected wave generated by the ultrasonic wave applied to the reference object 5. After the user of the measuring device 1 confirms that the measured image output by the input / output unit 9 is appropriate, the subject 15 inserts the other breast 16 into the water tank 3.
この状態において、入出力部９が、計測装置１のユーザから、他方の***１６の計測指示を受け付け、当該計測指示を示す情報を制御部２へ送出する。これに応じて、制御部２は、リングアレイ４における***１６へ超音波を照射可能な圧電素子と、参照物体５へ超音波を照射可能な圧電素子とに超音波の照射指示を示す制御信号を送出し、リングアレイ４の圧電素子に超音波を照射させる。このように、制御部２は、他方の***１６へ超音波を照射させると共に、参照物体５へ超音波を照射させるように制御する。すなわち、制御部２は、第２照射制御部として機能する。 In this state, the input / output unit 9 receives the measurement instruction of the other breast 16 from the user of the measurement device 1 and sends the information indicating the measurement instruction to the control unit 2. In response to this, the control unit 2 indicates a control signal indicating an ultrasonic irradiation instruction to the piezoelectric element capable of irradiating the breast 16 in the ring array 4 with ultrasonic waves and the piezoelectric element capable of irradiating the reference object 5 with ultrasonic waves. Is sent out to irradiate the piezoelectric element of the ring array 4 with ultrasonic waves. In this way, the control unit 2 controls so that the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves and the reference object 5 is irradiated with ultrasonic waves. That is, the control unit 2 functions as a second irradiation control unit.
また、制御部２は、リングアレイ４の何れの圧電素子を動作させているかを示す情報を信号処理部７にも送出する。また、制御部２は、他方の***１６を撮影していることを示す情報を信号処理部７に対して送出する。 Further, the control unit 2 also sends information indicating which piezoelectric element of the ring array 4 is being operated to the signal processing unit 7. Further, the control unit 2 sends information indicating that the other breast 16 is being photographed to the signal processing unit 7.
信号処理部７は、受信した透過波および反射波を用いて他方の***１６の計測画像（画像２）を生成し、当該計測画像を入出力部９へ出力する。また、信号処理部７は、参照物体５へ照射した超音波による反射波の信号に基づいて温度を計測する。 The signal processing unit 7 generates a measurement image (image 2) of the other breast 16 using the received transmitted wave and reflected wave, and outputs the measured image to the input / output unit 9. Further, the signal processing unit 7 measures the temperature based on the signal of the reflected wave generated by the ultrasonic wave applied to the reference object 5.
＜信号処理部＞
図３等を用いて、信号処理部７の詳細を説明する。図３は、信号処理部７の機能構成例について示した図である。本実施の形態の信号処理部７は、画像信号処理部７１と、参照物体信号処理部７２と、比較部７３と、比較結果生成部７４とを有する。
<Signal processing unit>
The details of the signal processing unit 7 will be described with reference to FIG. 3 and the like. FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration example of the signal processing unit 7. The signal processing unit 7 of the present embodiment includes an image signal processing unit 71, a reference object signal processing unit 72, a comparison unit 73, and a comparison result generation unit 74.
画像信号処理部７１は、リングアレイ４の圧電素子から受信した透過波および反射波を用いて***１６の計測画像を生成する部分である。制御部２は、リングアレイ４に対して、***１６へ超音波を照射可能な圧電素子に超音波の照射指示を示す制御信号を送出している際に、その旨を画像信号処理部７１にも送出している。画像信号処理部７１は、制御部２から受信した情報からリングアレイ４の何れの圧電素子から受信した透過波または反射波であるか特定する。また、画像信号処理部７１は、一方の***１６の計測であるか他方の***１６の計測であるかを示す情報を制御部２から受信し、何れの***１６を計測しているかを特定する。 The image signal processing unit 71 is a portion that generates a measurement image of the breast 16 by using the transmitted wave and the reflected wave received from the piezoelectric element of the ring array 4. When the control unit 2 sends a control signal indicating an ultrasonic irradiation instruction to the piezoelectric element capable of irradiating the breast 16 with ultrasonic waves to the ring array 4, the control unit 2 informs the image signal processing unit 71 to that effect. Is also being sent. The image signal processing unit 71 identifies from which piezoelectric element of the ring array 4 the transmitted wave or the reflected wave is received from the information received from the control unit 2. Further, the image signal processing unit 71 receives information from the control unit 2 indicating whether the measurement is for one breast 16 or the other breast 16 and specifies which breast 16 is being measured. ..
画像信号処理部７１は、計測画像を生成すると、入出力部９へ出力すると共に、記憶部８へ出力したり、比較結果生成部７４へ送出したりする。 When the image signal processing unit 71 generates the measurement image, it outputs it to the input / output unit 9, outputs it to the storage unit 8, and sends it to the comparison result generation unit 74.
参照物体信号処理部７２は、それぞれの***１６へリングアレイ４の圧電素子により超音波が照射された際に、参照物体５へリングアレイ４の圧電素子により超音波が照射された結果を取得する部分である。参照物体信号処理部７２は、一方の***１６の計測であるか他方の***１６の計測であるかを示す情報を制御部２から受信し、何れの***１６を計測しているかを特定する。 The reference object signal processing unit 72 acquires the result of the ultrasonic waves being irradiated by the piezoelectric elements of the reference object 5 herring array 4 when the ultrasonic waves are irradiated by the piezoelectric elements of the respective breasts 16 herring array 4. It is a part. The reference object signal processing unit 72 receives information indicating whether the measurement is for one breast 16 or the other breast 16 from the control unit 2, and identifies which breast 16 is being measured.
また、参照物体信号処理部７２は、制御部２から受信した情報からリングアレイ４の何れの圧電素子から受信した反射波であるか特定する。ここで、４つの参照物体５のそれぞれに添え字ｎ (１≦ｎ≦Ｎ：Ｎは参照物体５の数)を付す。この場合、参照物体信号処理部７２は、参照物体５に対応する圧電素子Ｅ（ｎ）から照射（送波）し、Ｅ（ｎ）で受信（受波）した反射波の信号強度が最大となる時刻Ｔｉｍｅ（ｎ）を受信した反射波から特定する。すなわち、参照物体信号処理部７２は、参照物体５のそれぞれに対応するリングアレイ４の圧電素子から受信した所定期間における反射波の信号強度を特定し、信号強度が最大となる時刻を特定する。なお、参照物体信号処理部７２は、反射波が予め定められている閾値を最初に超える時刻を特定するようにしてもよい。 Further, the reference object signal processing unit 72 specifies from which piezoelectric element of the ring array 4 the reflected wave is received from the information received from the control unit 2. Here, a subscript n (1 ≦ n ≦ N: N is the number of reference objects 5) is added to each of the four reference objects 5. In this case, the reference object signal processing unit 72 has the maximum signal intensity of the reflected wave that is irradiated (transmitted) from the piezoelectric element E (n) corresponding to the reference object 5 and received (received) by E (n). The time Time (n) is specified from the received reflected wave. That is, the reference object signal processing unit 72 specifies the signal intensity of the reflected wave received from the piezoelectric element of the ring array 4 corresponding to each of the reference objects 5 in a predetermined period, and specifies the time when the signal intensity becomes maximum. The reference object signal processing unit 72 may specify the time when the reflected wave first exceeds a predetermined threshold value.
図４は、反射波の信号強度の変化を示すグラフである。縦軸は信号強度（単位は、例えば、ミリボルト）であり、横軸は、時刻（単位は、例えば、マイクロ秒）である。圧電素子Ｅ（１）の信号強度のグラフをＧ１、圧電素子Ｅ(２)の信号強度のグラフをＧ２とする。この場合、参照物体信号処理部７２は、圧電素子Ｅ（１）について、時刻ｔ１を特定する。また、参照物体信号処理部７２は、圧電素子Ｅ（２）について、時刻ｔ２を特定する。これにより、参照物体信号処理部７２は、最大信号強度になるまでの時間を特定することができる。 FIG. 4 is a graph showing changes in the signal intensity of the reflected wave. The vertical axis is the signal strength (unit: millivolt), and the horizontal axis is the time (unit: microsecond). The graph of the signal strength of the piezoelectric element E (1) is referred to as G1, and the graph of the signal strength of the piezoelectric element E (2) is referred to as G2. In this case, the reference object signal processing unit 72 specifies the time t1 for the piezoelectric element E (1). Further, the reference object signal processing unit 72 specifies the time t2 for the piezoelectric element E (2). Thereby, the reference object signal processing unit 72 can specify the time until the maximum signal strength is reached.
次に、参照物体信号処理部７２は、圧電素子Ｅ（ｎ）と当該圧電素子に対応する参照物体５との距離と、最大信号強度になるまでの時間とに基づいて、それぞれの水の音速を算出する。また、この音速は、温度の依存性があるため、参照物体信号処理部７２は、当該依存性に基づき、算出した音速から各参照物体５周囲の温度である温度Ｔｅｍｐ（ｎ）を算出する。参照物体信号処理部７２は、予め音速と温度とを対応付けた情報を予め記憶しておき、当該情報を用いて音速から温度を算出する。続いて、参照物体信号処理部７２は、各参照物体５周囲の温度の分散値σを算出する。 Next, the reference object signal processing unit 72 determines the sound velocity of each water based on the distance between the piezoelectric element E (n) and the reference object 5 corresponding to the piezoelectric element and the time until the maximum signal strength is reached. Is calculated. Further, since this sound velocity has a temperature dependence, the reference object signal processing unit 72 calculates the temperature Temp (n), which is the temperature around each reference object 5, from the calculated sound velocity based on the dependence. The reference object signal processing unit 72 stores in advance information in which the sound velocity and the temperature are associated with each other, and calculates the temperature from the sound velocity using the information. Subsequently, the reference object signal processing unit 72 calculates the dispersion value σ of the temperature around each reference object 5.
参照物体信号処理部７２は、算出した分散値σと、予め設定している閾値ｍａｘ＿σとを比較して、分散値σの方が小さい場合、各Ｔｅｍｐ（ｎ）を記憶する。このように、参照物体信号処理部７２は、一方の***１６へ超音波を照射した際における、参照物体５へ超音波が照射されたことによる結果（参照物体５からの反射波による結果である第１参照物体結果）として各Ｔｅｍｐ（ｎ）を取得する。 The reference object signal processing unit 72 compares the calculated variance value σ with the preset threshold value max_σ, and stores each Temp (n) when the variance value σ is smaller. As described above, when the reference object signal processing unit 72 irradiates one breast 16 with ultrasonic waves, the result of the ultrasonic waves being applied to the reference object 5 (the result of the reflected wave from the reference object 5). Each Temp (n) is acquired as the first reference object result).
また、参照物体信号処理部７２は、一方の***１６の各Ｔｅｍｐ（ｎ）を算出する方法と同様に、他方の***１６へ超音波を照射した際における、参照物体５へ超音波が照射されたことによる結果（参照物体５からの反射波による結果である第２参照物体結果）として各Ｔｅｍｐ（ｎ）を取得する。すなわち、参照物体信号処理部７２は、それぞれの***１６を計測時における、参照物体５周囲の温度情報をそれぞれ取得する。上述のように、参照物体信号処理部７２は、第１結果取得部、第２結果取得部として機能する。 Further, the reference object signal processing unit 72 irradiates the reference object 5 with ultrasonic waves when the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves in the same manner as the method of calculating each Temp (n) of one breast 16. Each Temp (n) is acquired as the result (the result of the second reference object which is the result of the reflected wave from the reference object 5). That is, the reference object signal processing unit 72 acquires the temperature information around the reference object 5 at the time of measuring each breast 16. As described above, the reference object signal processing unit 72 functions as a first result acquisition unit and a second result acquisition unit.
なお、参照物体信号処理部７２で各Ｔｅｍｐ（ｎ）を記憶してもよいし、記憶部８で各Ｔｅｍｐ（ｎ）を記憶してもよい。また、参照物体信号処理部７２は、算出した分散値σと、予め設定している閾値ｍａｘ＿σとを比較して、分散値σの方が大きい場合、温度ムラがある旨を入出力部９に出力させて、ユーザに温度ムラがあることを通知する。計測装置１自体に異常が無い場合、再度計測を行う。 The reference object signal processing unit 72 may store each Temp (n), or the storage unit 8 may store each Temp (n). Further, the reference object signal processing unit 72 compares the calculated dispersion value σ with the preset threshold value max_σ, and if the dispersion value σ is larger, the input / output unit 9 is informed that there is temperature unevenness. Output to notify the user that there is temperature unevenness. If there is no abnormality in the measuring device 1 itself, the measurement is performed again.
参照物体信号処理部７２は、それぞれの***１６を計測している際における参照物体５周囲の温度情報をそれぞれ取得した後、比較部７３へその旨を通知すると共に、それぞれの***１６を計測した際における、それぞれのＴｅｍｐ（ｎ）を比較部７３へ送出する。また、参照物体信号処理部７２は、一方の***１６を計測した時における、各Ｔｅｍｐ（ｎ）の分散値σと、他方の***１６を計測した時における、各Ｔｅｍｐ（ｎ）の分散値σとを比較結果生成部７４へ送出する。なお、参照物体信号処理部７２は、これらの分散値σを記憶部８に登録してもよい。 The reference object signal processing unit 72, after acquiring the temperature information around the reference object 5 when measuring each breast 16, notifies the comparison unit 73 to that effect and measures each breast 16. Each Temp (n) is sent to the comparison unit 73. Further, the reference object signal processing unit 72 measures the dispersion value σ of each Temp (n) when measuring one breast 16 and the dispersion value σ of each Temp (n) when measuring the other breast 16. Is sent to the comparison result generation unit 74. The reference object signal processing unit 72 may register these dispersion values σ in the storage unit 8.
比較部７３は、参照物体信号処理部７２により取得された、一方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）と、他方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）とを比較する部分である。比較部７３は、一方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）と、他方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）とを参照物体信号処理部７２から取得する。 The comparison unit 73 includes each Temp (n) acquired by the reference object signal processing unit 72 when the one breast 16 is irradiated with ultrasonic waves, and each Temp (n) when the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves. This is the part to be compared with n). The comparison unit 73 refers to each Temp (n) when one breast 16 is irradiated with ultrasonic waves and each Temp (n) when the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves from the reference object signal processing unit 72. get.
ここで、一方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）を、Ｔｅｍｐ（１、ｎ）とし、他方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）を、Ｔｅｍｐ（２、ｎ）とする。この場合、比較部７３は、Δ（ｎ）＝Ｔｅｍｐ（１、ｎ）−Ｔｅｍｐ（２、ｎ）を求める。すなわち、比較部７３は、一方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）と、他方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）とを比較した結果として、それぞれのＴｅｍｐ（ｎ）の差分値を算出する。この差分値は、参照物体５の周囲の領域における温度の差異を示す情報である。比較部７３は、算出したΔ（ｎ）を比較結果生成部７４へ送出する。 Here, each Temp (n) when one breast 16 is irradiated with ultrasonic waves is referred to as Temp (1, n), and each Temp (n) when the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves is referred to as Temp (n). Let it be (2, n). In this case, the comparison unit 73 obtains Δ (n) = Temp (1, n) −Temp (2, n). That is, the comparison unit 73 compares each Temp (n) when one breast 16 is irradiated with ultrasonic waves and each Temp (n) when the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves, as a result. The difference value of each Temp (n) is calculated. This difference value is information indicating the difference in temperature in the region around the reference object 5. The comparison unit 73 sends the calculated Δ (n) to the comparison result generation unit 74.
比較結果生成部７４は、比較部７３により比較された結果に基づいた情報を生成する部分である。比較結果生成部７４は、比較部７３からΔ（ｎ）を取得する。比較結果生成部７４は、Δ（ｎ）の値に基づいた情報として、各参照物体５の周囲の領域におけるΔ（ｎ）を示す情報を生成する。図５に、比較結果生成部７４が生成する情報の例を示す。図５に示すように、４つの領域２０（領域２０ａ〜領域２０ｄ）があり、この領域２０は、各参照物体５の周囲の温度で計測されたと推定する領域である。撮影範囲は、各参照物体５の近傍のいずれかの領域に属することになる。参照物体５が等間隔に４つ配置されていたため、それぞれの領域２０は、円を４つに分割した形になる。 The comparison result generation unit 74 is a part that generates information based on the results compared by the comparison unit 73. The comparison result generation unit 74 acquires Δ (n) from the comparison unit 73. The comparison result generation unit 74 generates information indicating Δ (n) in the region around each reference object 5 as information based on the value of Δ (n). FIG. 5 shows an example of the information generated by the comparison result generation unit 74. As shown in FIG. 5, there are four regions 20 (regions 20a to 20d), and these regions 20 are regions estimated to have been measured at the ambient temperature of each reference object 5. The photographing range belongs to any region in the vicinity of each reference object 5. Since four reference objects 5 are arranged at equal intervals, each region 20 has a shape in which the circle is divided into four.
比較結果生成部７４は、取得したΔ（ｎ）の値に応じた表示色で領域２０を色分けする。このように、比較結果生成部７４は、一方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）と、他方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）との差異を示す情報（比較部７３により比較された結果に基づいた情報）を生成する。 The comparison result generation unit 74 color-codes the area 20 with the display color according to the acquired value of Δ (n). As described above, the comparison result generation unit 74 differs between each Temp (n) when one breast 16 is irradiated with ultrasonic waves and each Temp (n) when the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves. (Information based on the result of comparison by the comparison unit 73) is generated.
また、比較結果生成部７４は、一方の***１６の計測画像および他方の***１６の計測画像を画像信号処理部７１から取得し、比較部７３から取得したΔ（ｎ）に基づいて一方の***１６および他方の***１６の何れかの計測画像を校正するようにしてもよい。比較結果生成部７４は、一方の***１６を計測した時における各Ｔｅｍｐ（ｎ）の分散値σと、他方の***１６を計測した時における各Ｔｅｍｐ（ｎ）の分散値σとを記憶部８または参照物体信号処理部７２から取得し、それぞれの分散値σを比較する。比較結果生成部７４は、分散値σが高い方の計測画像をΔ（ｎ）の値に応じて計測画像を校正する。 Further, the comparison result generation unit 74 acquires the measurement image of one breast 16 and the measurement image of the other breast 16 from the image signal processing unit 71, and one breast based on Δ (n) acquired from the comparison unit 73. The measurement image of either 16 and the other breast 16 may be calibrated. The comparison result generation unit 74 stores the dispersion value σ of each Temp (n) when one breast 16 is measured and the dispersion value σ of each Temp (n) when the other breast 16 is measured. Alternatively, it is acquired from the reference object signal processing unit 72, and the respective variance values σ are compared. The comparison result generation unit 74 calibrates the measurement image having the higher variance value σ according to the value of Δ (n).
比較結果生成部７４は、生成した情報を入出力部９へ送出する。入出力部９は、画像信号処理部７１から取得した一方の***１６の計測画像および他方の***１６の計測画像を表示出力する。入出力部９は、一方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）と、他方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）との差異に基づく情報をさらに表示する。これにより、比較を行う画像同士で違いがあった場合それが組織性状の違いを示しているのか、それとも計測条件の違いを示しているかの情報提示が可能となる。 The comparison result generation unit 74 sends the generated information to the input / output unit 9. The input / output unit 9 displays and outputs the measurement image of one breast 16 and the measurement image of the other breast 16 acquired from the image signal processing unit 71. The input / output unit 9 further provides information based on the difference between each Temp (n) when one breast 16 is irradiated with ultrasonic waves and each Temp (n) when the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves. indicate. As a result, when there is a difference between the images to be compared, it is possible to present information as to whether it indicates a difference in tissue properties or a difference in measurement conditions.
また、入出力部９は、校正された計測画像を取得した場合、当該計測画像と、校正対象でない計測画像とを表示してもよい。このように、入出力部９は、比較結果生成部７４により生成された情報を出力する。 Further, when the input / output unit 9 acquires the calibrated measurement image, the input / output unit 9 may display the measurement image and the measurement image not to be calibrated. In this way, the input / output unit 9 outputs the information generated by the comparison result generation unit 74.
＜処理の流れ（温度値の取得）＞
図６は、本実施の形態における温度値を取得する処理の流れの例について概要を示した図である。まず、参照物体信号処理部７２は、各参照物体５に対応する圧電素子が受信した信号（反射波の信号）が最大信号強度になる時刻を特定する（Ｓ１）。続いて、参照物体信号処理部７２は、圧電素子から参照物体５までの距離と、特定した時刻とに基づいて音速を算出し、当該音速により各参照物体５に対応する温度を算出する（Ｓ２）。続いて、参照物体信号処理部７２は、算出した温度の分散値を算出する（Ｓ３）。また、参照物体信号処理部７２は、分散値が閾値未満である場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、算出した温度を比較部７３へ送出する（Ｓ５）。また、参照物体信号処理部７２は、算出した分散値が閾値以上である場合（Ｓ４：Ｎｏ）、温度ムラがある旨を入出力部９へ送出し、その旨を出力させる（Ｓ６）。
<Processing flow (acquisition of temperature value)>
FIG. 6 is a diagram showing an outline of an example of a process flow for acquiring a temperature value in the present embodiment. First, the reference object signal processing unit 72 specifies the time when the signal (reflected wave signal) received by the piezoelectric element corresponding to each reference object 5 reaches the maximum signal strength (S1). Subsequently, the reference object signal processing unit 72 calculates the sound velocity based on the distance from the piezoelectric element to the reference object 5 and the specified time, and calculates the temperature corresponding to each reference object 5 based on the sound velocity (S2). ). Subsequently, the reference object signal processing unit 72 calculates the calculated dispersion value of the temperature (S3). Further, when the dispersion value is less than the threshold value (S4: Yes), the reference object signal processing unit 72 sends the calculated temperature to the comparison unit 73 (S5). Further, when the calculated dispersion value is equal to or greater than the threshold value (S4: No), the reference object signal processing unit 72 sends out to the input / output unit 9 that there is temperature unevenness, and outputs that fact (S6).
＜処理の流れ（領域情報の生成）＞
図７は、本実施の形態における領域情報を生成する処理の流れの例について概要を示した図である。まず、比較部７３は、一方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）と、他方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）との差分値（差異を示す情報）を算出する。すなわち、比較部７３は、画像１および画像２における参照物体５周囲の領域の温度差を算出する（Ｓ１１）。続いて、比較結果生成部７４は、取得した温度差に応じた表示色で色分けされた領域の情報を生成し、入出力部９が当該情報を出力する（Ｓ１２）。
<Process flow (generation of area information)>
FIG. 7 is a diagram showing an outline of an example of a processing flow for generating area information in the present embodiment. First, the comparison unit 73 determines the difference value (difference) between each Temp (n) when one breast 16 is irradiated with ultrasonic waves and each Temp (n) when the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves. Information to be shown) is calculated. That is, the comparison unit 73 calculates the temperature difference in the region around the reference object 5 in the image 1 and the image 2 (S11). Subsequently, the comparison result generation unit 74 generates information on the region color-coded by the display color according to the acquired temperature difference, and the input / output unit 9 outputs the information (S12).
＜処理の流れ（校正画像の生成）＞
図８は、本実施の形態における校正画像を生成する処理の流れの例について概要を示した図である。まず、比較部７３は、一方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）と、他方の***１６へ超音波を照射した際における各Ｔｅｍｐ（ｎ）との差分値（差異を示す情報）を算出する。すなわち、比較部７３は、画像１および画像２における参照物体５周囲の領域の温度差を算出する（Ｓ２１）。続いて、比較結果生成部７４は、一方の***１６を計測した時における各Ｔｅｍｐ（ｎ）の分散値σと、他方の***１６を計測した時における各Ｔｅｍｐ（ｎ）の分散値σとを記憶部８または参照物体信号処理部７２から取得する（Ｓ２２）。他方の***１６の計測画像（画像２）の分散値の方が大きい場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、比較結果生成部７４は、画像２を温度差に基づいて校正する（Ｓ２４）。一方の***１６の計測画像（画像１）の分散値が、他方の***１６の計測画像（画像２）の分散値以上である場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、画像１を温度差に基づいて校正する（Ｓ２５）。
<Processing flow (generation of proofreading image)>
FIG. 8 is a diagram showing an outline of an example of a processing flow for generating a proof image according to the present embodiment. First, the comparison unit 73 determines the difference value (difference) between each Temp (n) when one breast 16 is irradiated with ultrasonic waves and each Temp (n) when the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves. Information to be shown) is calculated. That is, the comparison unit 73 calculates the temperature difference in the region around the reference object 5 in the image 1 and the image 2 (S21). Subsequently, the comparison result generation unit 74 calculates the dispersion value σ of each Temp (n) when one breast 16 is measured and the dispersion value σ of each Temp (n) when the other breast 16 is measured. Obtained from the storage unit 8 or the reference object signal processing unit 72 (S22). When the variance value of the measurement image (image 2) of the other breast 16 is larger (S23: Yes), the comparison result generation unit 74 calibrates the image 2 based on the temperature difference (S24). When the dispersion value of the measurement image (image 1) of one breast 16 is equal to or greater than the dispersion value of the measurement image (image 2) of the other breast 16 (S23: No), the image 1 is calibrated based on the temperature difference. (S25).
＜作用効果＞
以上説明したように、本発明の一実施の形態である計測装置１では、制御部２が一方の***１６へ超音波を照射させるようにリングアレイ４の圧電素子を制御すると共に、リングアレイ４の圧電素子から予め定められた距離に位置する参照物体５へ超音波を照射させるように、リングアレイ４の圧電素子を制御する。参照物体信号処理部７２は、一方の***１６へ超音波を照射させた際に、参照物体５へ超音波を照射させた結果（参照物体５周囲の温度情報）を取得する。また、制御部２が他方の***１６（一方の***１６に対応する***１６）へ超音波を照射させるようにリングアレイ４を制御すると共に、リングアレイ４の圧電素子から参照物体５へ超音波を照射させるように、リングアレイ４の圧電素子を制御する。参照物体信号処理部７２は、他方の***１６へ超音波を照射させた際に、参照物体５へ超音波を照射させた結果を取得する。
<Effect>
As described above, in the measuring device 1 according to the embodiment of the present invention, the control unit 2 controls the piezoelectric element of the ring array 4 so as to irradiate one breast 16 with ultrasonic waves, and the ring array 4 The piezoelectric element of the ring array 4 is controlled so as to irradiate the reference object 5 located at a predetermined distance from the piezoelectric element of the above. When the reference object signal processing unit 72 irradiates one breast 16 with ultrasonic waves, the reference object signal processing unit 72 acquires the result of irradiating the reference object 5 with ultrasonic waves (temperature information around the reference object 5). Further, the control unit 2 controls the ring array 4 so that the other breast 16 (the breast 16 corresponding to the one breast 16) is irradiated with ultrasonic waves, and the piezoelectric element of the ring array 4 controls the ultrasonic waves to the reference object 5. The piezoelectric element of the ring array 4 is controlled so as to irradiate the ring array 4. The reference object signal processing unit 72 acquires the result of irradiating the reference object 5 with ultrasonic waves when the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves.
比較部７３は、一方の***１６へ超音波を照射させた際に、参照物体５へ超音波を照射させた結果と、他方の***１６へ超音波を照射させた際に、参照物体５へ超音波を照射させた結果とを比較する。比較結果生成部７４は、比較部７３による比較に基づいた情報（例えば、画像１と画像２との温度を比較した情報）を生成し、入出力部９で当該情報を出力する。 When the comparison unit 73 irradiates one breast 16 with ultrasonic waves, the reference object 5 is irradiated with ultrasonic waves, and the other breast 16 is irradiated with ultrasonic waves to the reference object 5. Compare with the result of ultrasonic irradiation. The comparison result generation unit 74 generates information based on the comparison by the comparison unit 73 (for example, information comparing the temperatures of the image 1 and the image 2), and the input / output unit 9 outputs the information.
このように、計測装置１は、比較部７３による比較に基づいた情報を出力するので、互いに対応する被検対象（例えば、***）を別々に計測した場合に、計測条件（温度）の変化の有無に応じた情報を出力することができる。 In this way, since the measuring device 1 outputs information based on the comparison by the comparison unit 73, when the test objects (for example, breasts) corresponding to each other are measured separately, the change in the measurement condition (temperature) changes. Information can be output according to the presence or absence.
また、参照物体５の形状が、棒状であるので位置を固定させることができ、置き方による依存性がない。 Further, since the shape of the reference object 5 is rod-shaped, the position can be fixed, and there is no dependence on the placement.
また、参照物体５の材質は、金属、プラスチックの何れかである。この場合、変形しづらいので安定した結果が得られる。 The material of the reference object 5 is either metal or plastic. In this case, stable results can be obtained because it is difficult to deform.
また、参照物体信号処理部７２は、一方の***１６へ超音波を照射させた際に、参照物体５へ超音波を照射させたことによる反射波に基づいた結果を取得し、他方の***１６へ超音波を照射させた際に、参照物体５へ超音波を照射させたことによる反射波に基づいた結果を取得する。この場合、透過波と比較して、被検対象を通過しない分、より正確に計測条件の変化の有無を判断することができる。 Further, when the reference object signal processing unit 72 irradiates one breast 16 with ultrasonic waves, the reference object signal processing unit 72 acquires a result based on the reflected wave obtained by irradiating the reference object 5 with ultrasonic waves, and the other breast 16 obtains a result. When the reference object 5 is irradiated with ultrasonic waves, the result based on the reflected wave obtained by irradiating the reference object 5 with ultrasonic waves is acquired. In this case, as compared with the transmitted wave, it is possible to more accurately determine whether or not the measurement conditions have changed because the wave does not pass through the test object.
また、比較結果生成部７４は、画像１と画像２との温度の差異を示す情報を出力する。この場合、計測装置１は、***１６間の結果の違いが疾病により生じたものなのか、あるいは計測間での計測条件の変化により見かけ上異なって見えるのかの違いを判断し得る情報を提供することができる。 Further, the comparison result generation unit 74 outputs information indicating the difference in temperature between the image 1 and the image 2. In this case, the measuring device 1 provides information capable of determining whether the difference in the results between the breasts 16 is caused by a disease or whether it looks different in appearance due to a change in measurement conditions between measurements. be able to.
なお、上述の実施形態では、参照物体５の形態が棒状である場合について述べたが、これに代えて、ゲル状の既知の音響特性を有する固体を用いてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the reference object 5 has a rod shape has been described, but instead of this, a gel-like solid having known acoustic characteristics may be used.
また、上述の実施形態では、参照物体信号処理部７２が、参照物体５からの反射波による結果を取得する場合について述べたが、これに代えて参照物体５を通過する透過波による結果を取得するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the reference object signal processing unit 72 acquires the result by the reflected wave from the reference object 5 is described, but instead, the result by the transmitted wave passing through the reference object 5 is acquired. You may try to do it.
また、上述の実施形態では、参照物体５が４つである場合について述べたが、より多くの参照物体５を設けるようにしてもよいし、１つのみ参照物体５を設けるようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the number of reference objects 5 is four has been described, but more reference objects 5 may be provided, or only one reference object 5 may be provided. ..
また、上述の実施形態では、制御部２および信号処理部７がＣＰＵ等を有するコンピュータにより実現する旨記載した。これに代えて、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-programmable Gate Array）等の回路により実現してもよいし、制御部２及び信号処理部７の機能を有するソフトウェアにより実現されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, it is described that the control unit 2 and the signal processing unit 7 are realized by a computer having a CPU or the like. Instead of this, it may be realized by a circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-programmable Gate Array), or it may be realized by software having the functions of the control unit 2 and the signal processing unit 7. Good.
また、上述の実施形態では、参照物体信号処理部７２が、参照物体５へ超音波が照射されたことによる結果（参照物体５からの反射波による結果）として各Ｔｅｍｐ（ｎ）を算出する場合について述べた。これの代わりに、参照物体信号処理部７２は、各参照物体５に照射した際における音速を算出するようにしてもよい。音速と温度との間に依存性があるので、音速を比較しても温度の差異の有無を判断することができる。 Further, in the above-described embodiment, when the reference object signal processing unit 72 calculates each Temp (n) as a result of irradiating the reference object 5 with ultrasonic waves (result of the reflected wave from the reference object 5). Said. Instead of this, the reference object signal processing unit 72 may calculate the speed of sound when each reference object 5 is irradiated. Since there is a dependency between the speed of sound and the temperature, it is possible to judge whether or not there is a difference in temperature by comparing the speed of sound.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of the above-described embodiment with another configuration.
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実現することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。 Further, each of the above configurations, functions, processing units, processing means and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit. Further, each of the above configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and realizing a program in which the processor realizes each function. Information such as programs, tables, and files that realize each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
本発明は、超音波を照射する計測装置に利用可能である。 The present invention can be used in a measuring device that irradiates ultrasonic waves.
１…計測装置、２…制御部、３…水槽、４…リングアレイ、５…参照物体、６…予備タンク、７…信号処理部、８…記憶部、９…入出力部、１０…ベッド、１５…被検体、１６…***、２０…領域、７１…画像信号処理部、７２…参照物体信号処理部、７３…比較部、７４…比較結果生成部。 1 ... Measuring device, 2 ... Control unit, 3 ... Water tank, 4 ... Ring array, 5 ... Reference object, 6 ... Spare tank, 7 ... Signal processing unit, 8 ... Storage unit, 9 ... Input / output unit, 10 ... Bed, 15 ... subject, 16 ... breast, 20 ... region, 71 ... image signal processing unit, 72 ... reference object signal processing unit, 73 ... comparison unit, 74 ... comparison result generation unit.
Claims (6)
超音波を照射する照射部と、
第１被検対象へ超音波を照射させると共に、前記照射部から予め定められた距離に位置する参照物体へ超音波を照射させるように前記照射部を制御する第１照射制御部と、
前記第１被検対象へ前記照射部により超音波が照射された際に、前記参照物体へ前記照射部により超音波が照射された結果である第１参照物体結果を取得する第１結果取得部と、
前記第１被検対象に超音波が照射された後に、前記第１被検対象に対応する第２被検対象へ超音波を照射させると共に、前記照射部から前記参照物体へ超音波を照射させるように前記照射部を制御する第２照射制御部と、
前記第２被検対象へ前記照射部により超音波が照射された際に、前記参照物体へ前記照射部により超音波が照射された結果である第２参照物体結果を取得する第２結果取得部と、
前記第１結果取得部により取得された第１参照物体結果と、前記第２結果取得部により取得された第２参照物体結果とを比較する比較部と、
前記比較部による比較に基づいた情報を生成する生成部と、
前記生成部により生成された情報を出力する出力部と、
を備える計測装置。 A measuring device that irradiates an object to be inspected with ultrasonic waves to measure the object to be inspected.
The irradiation part that irradiates ultrasonic waves and
A first irradiation control unit that controls the irradiation unit so as to irradiate the first object to be inspected with ultrasonic waves and to irradiate the reference object located at a predetermined distance from the irradiation unit with ultrasonic waves.
The first result acquisition unit which acquires the result of the first reference object which is the result of irradiating the reference object with ultrasonic waves by the irradiation part when the first object to be examined is irradiated with ultrasonic waves by the irradiation part. When,
After the first test object is irradiated with ultrasonic waves, the second test object corresponding to the first test target is irradiated with ultrasonic waves, and the irradiation unit irradiates the reference object with ultrasonic waves. A second irradiation control unit that controls the irradiation unit, and
A second result acquisition unit that acquires a second reference object result, which is the result of ultrasonic waves being applied to the reference object by the irradiation unit when the irradiation target is irradiated with ultrasonic waves by the irradiation unit. When,
A comparison unit that compares the first reference object result acquired by the first result acquisition unit with the second reference object result acquired by the second result acquisition unit.
A generation unit that generates information based on comparison by the comparison unit, and a generation unit.
An output unit that outputs the information generated by the generation unit, and
A measuring device equipped with.
前記参照物体の形状が棒状である、計測装置。 In the measuring device according to claim 1,
A measuring device in which the shape of the reference object is rod-shaped.
前記参照物体の材質が金属またはプラスチックである、計測装置。 In the measuring device according to claim 2.
A measuring device in which the material of the reference object is metal or plastic.
前記第１結果取得部は、前記第１参照物体結果として、前記参照物体からの反射波による結果を取得し、
前記第２結果取得部は、前記第２参照物体結果として、前記参照物体からの反射波による結果を取得する、計測装置。 In the measuring device according to claim 1,
The first result acquisition unit acquires the result of the reflected wave from the reference object as the result of the first reference object, and obtains the result.
The second result acquisition unit is a measuring device that acquires the result of the reflected wave from the reference object as the result of the second reference object.
前記生成部は、前記第１結果取得部により取得された第１参照物体結果と、前記第２結果取得部により取得された第２参照物体結果との差異を示す情報を生成する、計測装置。 In the measuring device according to claim 1,
The generation unit is a measuring device that generates information indicating a difference between the first reference object result acquired by the first result acquisition unit and the second reference object result acquired by the second result acquisition unit.
前記計測装置の第１照射制御部が、第１被検対象へ超音波を照射させると共に、前記照射部から予め定められた距離に位置する参照物体へ超音波を照射させるように前記照射部を制御する第１制御ステップと、
前記計測装置の第１結果取得部が、前記第１被検対象へ前記照射部により超音波が照射された際に、前記参照物体へ前記照射部により超音波が照射された結果である第１参照物体結果を取得する第１結果取得ステップと、
前記計測装置の第２照射制御部が、前記第１被検対象に超音波が照射された後に、前記第１被検対象に対応する第２被検対象へ超音波を照射させると共に、前記照射部から前記参照物体へ超音波を照射させるように前記照射部を制御する第２制御ステップと、
前記計測装置の第２結果取得部が、前記第２被検対象へ前記照射部により超音波が照射された際に、前記参照物体へ前記照射部により超音波が照射された結果である第２参照物体結果を取得する第２結果取得ステップと、
前記計測装置の比較部が、前記第１結果取得ステップで取得した第１参照物体結果と、前記第２結果取得ステップで取得した第２参照物体結果とを比較する比較ステップと、
前記計測装置の生成部が、前記比較ステップによる比較に基づいた情報を生成する生成ステップと、
前記計測装置の出力部が、前記生成ステップで生成した情報を出力する出力ステップと、
を有する計測方法。 It is a measurement method in a measuring device in which an irradiation unit irradiates an object to be inspected with ultrasonic waves to measure the object to be inspected.
The irradiation unit is irradiated so that the first irradiation control unit of the measuring device irradiates the first test object with ultrasonic waves and irradiates the reference object located at a predetermined distance from the irradiation unit with ultrasonic waves. The first control step to control and
The first result is the result of the first result acquisition unit of the measuring device irradiating the reference object with ultrasonic waves when the first test object is irradiated with ultrasonic waves by the irradiation unit. The first result acquisition step to acquire the reference object result, and
After the second irradiation control unit of the measuring device irradiates the first test object with ultrasonic waves, the second irradiation target corresponding to the first test target is irradiated with ultrasonic waves, and the irradiation is performed. A second control step of controlling the irradiation unit so that the reference object is irradiated with ultrasonic waves from the unit,
A second result of the second result acquisition unit of the measuring device, when the second test object is irradiated with ultrasonic waves by the irradiation unit, the reference object is irradiated with ultrasonic waves by the irradiation unit. The second result acquisition step to acquire the reference object result, and
A comparison step in which the comparison unit of the measuring device compares the first reference object result acquired in the first result acquisition step with the second reference object result acquired in the second result acquisition step.
A generation step in which the generation unit of the measuring device generates information based on the comparison by the comparison step,
An output step in which the output unit of the measuring device outputs the information generated in the generation step, and
Measurement method with.
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