JPWO2009131027A1 - 参照変形体、超音波診断装置及び超音波診断方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明では、超音波探触子に装着する参照変形体の種類を特定することを目的とする。
また、被検体圧迫機構18は、モータやワイヤ等により超音波探触子3を上下方向に移動させ、被検体を加圧するものである。なお、操作者が超音波探触子3を上下方向に手動で移動させてもよい。
ここで、第1の実施形態について図1〜5を用いて説明する。第1の実施形態は、操作者がIDを入力して、参照変形体の種類を超音波診断装置に認識させ、その種類を弾性演算に反映させたり、表示したりする形態である。このIDは、参照変形体の種類が同定できる指標となるものである。
具体的には、図3(a)に示すように、参照変形体16の側面に文字からなるID40が付与されている。ID40は、例えば、4つのアルファベットからなる“BBAC”というIDである。参照変形体16の側面(被検体との接触面以外)にID40を付与したのは、被検体に送受信する超音波に影響しないようにするためである。操作者は、参照変形体16の側面のID40を見ることにより、アルファベットの並びすなわちID40を識別することができる。なお、ID40は、数字、記号、図形、色等でもよい。
また、図3(c)に示すように、参照変形体16をパッケージするケース42にID40を付与されておいてもよい。ケース42は、内部に空隙がある器部46と蓋部44を有しており、参照変形体16は、器部46と蓋部44の間に密封して収められている。参照変形体16をケース42内に密封して収めることにより、埃や空気等の進入を防ぐことができるため、参照変形体16の劣化を最小限に抑えることができる。
操作者は、参照変形体16をパッケージするケース42のID40を見ることにより、アルファベットの並びすなわち参照変形体16のID40を識別することができる。
次に図4に示すように、操作者は、参照変形体16のID40、若しくは参照変形体16をパッケージするケース42に記載されたID40を入力部34に入力する。制御部32は入力部34にて入力されたID40を参照変形体情報取得部30に出力させ、参照変形体16の種類を特定するよう指令を与える。そして、参照変形体情報取得部30は、出力されたID40から参照変形体16の種類を特定し、参照変形体16の種類を圧力演算部15と弾性率演算部10の演算に反映させる。また、参照変形体情報取得部30は、参照変形体16の種類を画像表示器14に表示する。
ここで、参照変形体16の厚さとは、参照変形体16の超音波送受信方向の厚さであり、圧迫前における初期の厚さである。弾性特性とは、参照変形体16の弾性率、粘弾性率、非線形性、ポアソン比等を示す特性である。本実施形態では、弾性特性を弾性率とする。また、音響特性とは、参照変形体16の音速、減衰率、音響インピーダンス等を示す特性である。本実施形態では、音響特性を音響インピーダンスとする。探触子の種類とは、参照変形体16を装着する超音波探触子3の種類である。例えば、被検体の体外から圧迫するリニア型の超音波探触子3、コンベックス型の超音波探触子3等や、被検体の体内から圧迫する体腔内型の超音波探触子3等があり、適用部位が定められる。
種類特定部54は、参照変形体16の種類を圧力演算部15に出力する。圧力演算部15は、参照変形体情報取得部30から出力される参照変形体16の種類(厚さ、弾性特性、音響特性、探触子の種類等)のうち特に厚さと弾性率を検出する。この検出される厚さは、被検体を圧迫していない参照変形体16の初期の厚さである。
(1-5:弾性率演算)
弾性率演算部10は、変位・歪み演算部9から出力される歪み情報と圧力演算部15から出力される圧力情報から、上記数1に基づいて弾性率を演算して、弾性率の数値データ(弾性フレームデータ)を生成する。弾性率演算部10は、弾性データ処理部11に弾性フレームデータを出力する。
また、種類特定部54は、参照変形体16の種類やID40をシネメモリ36に出力する。シネメモリ36は、弾性画像や断層画像とともに参照変形体16の種類やID40の情報を記憶する。画像表示器14は、シネメモリ36から参照変形体16の種類やID40の情報を弾性画像や断層画像とともに出力して、表示する。つまり、参照変形体の種類やID40を表示することができる。
(2-1:エコー輝度)
ここで第2の実施形態について図6〜図9を用いて説明する。第1の実施形態と異なる点は、参照変形体16のID40を自動認識する点である。
参照変形体情報取得部30は、シネメモリ36に記憶された断層画像を解析する画像解析部60と、予め複数の参照変形体16のID40と参照変形体16の断層画像の特徴量との関係を記憶したメモリ52と、メモリ52に記憶された情報に基づいて、入力された断層画像に対応した参照変形体16の種類を特定する種類特定部54とからなる。
上記では、種類特定部54は、参照変形体16のエコー輝度の平均値から参照変形体16の種類を特定したが、例えば、参照変形体16の散乱体の濃度が大きく異なっても、ROI70内は、ほぼ平均的なエコー輝度が分布する場合がある。
また、種類特定部54は、参照変形体16の散乱体の密度分布(疎密度)から参照変形体16の種類を特定してもよい。
例えば、参照変形体16の散乱体の密度分布が浅い部位から深い部位にいくにつれて高くなる場合、参照変形体16のID40をαとする。参照変形体16の散乱体の密度分布が浅い部位から深い部位にいくにつれて低くなる場合、参照変形体16のID40をβとする。この参照変形体16の散乱体分布とID40の関係をメモリ52に記憶させておく。
また、変形体種類特定部54は、散乱体の大きさから参照変形体16の種類を特定してもよい。例えば、参照変形体16に含まれる散乱体の大きさが5μmである場合、参照変形体16のID40をαとする。参照変形体16に含まれる散乱体の大きさが10μmである場合、参照変形体16のID40をβとする。なお、参照変形体16には、複数の散乱体が均一な大きさで含有されているものとする。この参照変形体16の散乱体の大きさとID40の関係をメモリ52に記憶させておく。
また、変形体種類特定部54は、参照変形体16の形態やバーコード等によって種類を特定してもよい。図8に示すように、参照変形体16は、種類が異なる複数の層(層1、層2)からなっているものとする。なお、層1は超音波探触子3側であり、層2は被検体側である。
図8(a)に示すように、参照変形体16が(層1:層2=1:2)の場合、参照変形体16のID40をαとする。図8(b)に示すように、参照変形体16が(層1:層2=1:1)の場合、参照変形体16のID40をβとする。この参照変形体16の層の比とID40の関係をメモリ52に記憶させておく。
ここで第3の実施形態について図10、11を用いて説明する。第1の実施形態と第2の実施形態と異なる点は、参照変形体16の種類を認識して画像処理を行なう点である。
図10に示すように、参照変形体情報取得部30は、上述した画像解析部60とメモリ52と種類特定部54に加えて、シネメモリ36に記憶された断層画像(弾性画像でも可)について画像処理を行なう画像処理部62を有している。
よって、図11(b)に示すように、参照変形体16が画像表示器14に表示されないため、深部における組織5の表示領域を広げることができる。
ここで第4の実施形態について説明する。第1の実施形態〜第3の実施形態と異なる点は、参照変形体16のID40を認識して超音波送受信を制御する点である。
Claims (15)
- 参照変形体が超音波送受信面に装着された超音波探触子と、前記参照変形体を介して被検体に超音波を送受信し、前記被検体の断層部位のRF信号フレームデータに基づいて断層画像を生成する断層画像構成部と、前記断層画像を表示する表示部とを備えた超音波診断装置において、
前記参照変形体に付与されたIDと前記参照変形体の種類との関係を記憶する記憶部と、前記超音波探触子に装着された前記参照変形体のIDに対応する前記参照変形体の種類を前記記憶部から読み出し、前記参照変形体の種類を特定する種類特定部とを備えることを特徴とする超音波診断装置。 - 前記参照変形体の種類は、前記参照変形体の厚さ、弾性率を含む弾性特性、音響特性、散乱体濃度、装着される前記超音波探触子のうち少なくとも1つを含んでいることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
- 前記表示部は、前記種類特定部で特定された前記参照変形体のID又は前記参照変形体の種類の少なくとも1つを表示することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
- 前記参照変形体又はそのパッケージの少なくとも1つに前記IDが付与されていることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
- 前記参照変形体の種類のうち厚さと弾性率の情報を前記種類特定部から読み出し、前記参照変形体に掛かる圧力を演算する圧力演算部と、前記RF信号フレームデータに基づいて前記断層部位における組織の歪みを演算する歪み演算部と、演算された圧力及び歪みに基づいて前記組織の弾性率を演算する弾性率演算部とを備えることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
- 前記圧力演算部は、前記参照変形体の前記厚さとその変位から求められる歪み及び前記弾性率に基づいて、前記参照変形体に掛かる圧力を演算することを特徴とする請求項記載の超音波診断装置。
- 前記弾性率演算部によって演算された前記組織の弾性率に基づいて弾性画像を生成する弾性画像構成部を備えることを特徴とする請求項5記載の超音波診断装置。
- 前記断層画像における前記参照変形体の特徴量を解析する画像解析部を備え、前記記憶部は、解析された前記参照変形体の特徴量と前記参照変形体の種類との関係を記憶し、前記種類特定部は、新たに得られる前記断層画像における前記参照変形体の特徴量に対応する前記参照変形体の種類を前記記憶部から読み出し、前記参照変形体の種類を特定することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
- 前記特徴量は、前記断層画像のエコー輝度の平均値であり、前記種類特定部は、新たに得られる前記断層画像のエコー輝度の平均値に基づいて前記参照変形体の種類を特定することを特徴とする請求項8記載の超音波診断装置。
- 前記特徴量は、前記前記参照変形体に含まれる散乱体のエコー輝度であり、前記種類特定部は、新たに得られる前記断層画像における前記散乱体のパターン又は大きさ又は形状に基づいて前記参照変形体の種類を特定することを特徴とする請求項8記載の超音波診断装置。
- 前記特徴量は、前記参照変形体の形状又は前記参照変形体に含まれる特徴物であり、前記種類特定部は、新たに得られる前記断層画像における前記参照変形体の形状又は特徴物に基づいて前記参照変形体の種類を特定することを特徴とする請求項8記載の超音波診断装置。
- 前記種類特定部で特定された前記参照変形体の厚さに応じて、断層画像又は弾性画像を前記超音波探触子側にシフトする画像処理部を備えることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
- 前記種類特定部で特定された前記参照変形体の厚さに応じて、前記参照変形体に超音波がフォーカスされないように、前記超音波のフォーカスを制御する超音波送受信制御部を備えることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
- 参照変形体が超音波送受信面に装着された超音波探触子と、前記参照変形体を介して被検体に超音波を送受信し、前記被検体の断層部位のRF信号フレームデータに基づいて断層画像を生成する断層画像構成部と、前記断層画像を表示する表示部とを備えた超音波診断装置を用いた超音波診断方法において、
前記参照変形体に付与されたIDと前記参照変形体の種類との関係を記憶するステップと、前記超音波探触子に装着された前記参照変形体のIDに対応する前記参照変形体の種類を前記記憶部から読み出すステップと、前記参照変形体の種類を特定するステップとを含むことを特徴とする超音波診断方法。 - 超音波探触子の超音波送受信面に装着され、厚さ、弾性率を含む弾性特性、音響特性、散乱体特性の少なくとも1つに対応するIDが付与されたことを特徴とする参照変形体。
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