JP4843432B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に、対象組織の硬さを反映させた測定量を求める超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a measurement amount that reflects the hardness of a target tissue.

生体が病的な状態になると、しばしば組織の硬さに変化が生じることが分かっている。例えば、腫瘍組織は周囲の組織と比べて力学的特性が変化することが知られており、腫瘍の大きさによっては触診で確かめることが可能である。しかしながら、これらの腫瘍は必ずしも周囲組織とエコー輝度(エコー信号の大きさ)の差が大きいとは限らないため、従来のBモード画像などでは、腫瘍の検出が困難なことがある。このように、組織のエコー輝度と硬さは一般的に相関しない(あるいは相関が極めて小さい)ため、組織の硬さを画像化することが困難であった。   It has been found that changes in tissue hardness often occur when a living body becomes pathological. For example, it is known that a tumor tissue changes in mechanical characteristics as compared with surrounding tissues, and depending on the size of the tumor, it can be confirmed by palpation. However, since these tumors do not necessarily have a large difference in echo intensity (the magnitude of the echo signal) from surrounding tissues, it may be difficult to detect the tumor with a conventional B-mode image or the like. Thus, since the echo intensity and hardness of the tissue generally do not correlate (or the correlation is very small), it is difficult to image the tissue hardness.

こうした背景において、組織の硬さを画像化する試みがある。例えば、特許文献1には、被検体の体表面から加圧装置や超音波探触子で外力を与えて、その状態で時系列的に変化する隣接する2フレーム同士の超音波信号の相関演算を行い、各点における変位を求め、さらにその変位を空間微分することにより歪みを計測し、この歪みデータを画像化して組織の硬さや軟らかさを表示する手法が記載されている。   Against this background, there are attempts to image tissue hardness. For example, in Patent Document 1, an external force is applied from the body surface of a subject with a pressurizing device or an ultrasonic probe, and the correlation calculation of ultrasonic signals between two adjacent frames that change in time series in that state is disclosed. The strain is measured by obtaining the displacement at each point, further measuring the strain by spatially differentiating the displacement, and displaying the hardness and softness of the tissue by imaging the strain data.

特開2005−334196号公報JP 2005-334196 A

特許文献1に記載された手法では、被検体内の組織を外部(体表面)から加圧して組織を変位させている。従って、良好な測定結果を得るためには、良好な加圧を行う必要がある。例えば、組織を加圧(圧縮)するときに、超音波が送受波される断面の直交方向や方位方向の変位を極力小さくすることが望ましい。そのため、検査者が例えば手動で加圧を行う場合には、その加圧の状態を検査者にフィードバックすることが望ましい。例えば、加圧の状態に応じて、測定結果が良好なものか否かを検査者に知らせることが望ましい。   In the method described in Patent Document 1, the tissue in the subject is pressed from the outside (body surface) to displace the tissue. Therefore, in order to obtain a good measurement result, it is necessary to perform good pressurization. For example, when pressurizing (compressing) tissue, it is desirable to minimize the displacement in the orthogonal direction and the azimuth direction of the cross section in which ultrasonic waves are transmitted and received. Therefore, when the inspector manually pressurizes, for example, it is desirable to feed back the pressurization state to the inspector. For example, it is desirable to inform the inspector whether or not the measurement result is good depending on the state of pressurization.

本発明は、このような背景において成されたものであり、その目的は、対象組織の硬さを反映させた測定量を求める超音波診断装置において、測定量を求める際の測定状態の良否を判定する技術を提供することにある。   The present invention has been made in such a background, and the purpose of the present invention is to determine whether the measurement state at the time of obtaining the measurement amount is good or not in the ultrasonic diagnostic device for obtaining the measurement amount reflecting the hardness of the target tissue. It is to provide a technique for determining.

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である超音波診断装置は、対象組織を含む空間内に超音波を送受波することにより対象組織の加圧前後のエコー信号を取得する送受波部と、加圧前後のエコー信号を相関演算に基づいて比較することにより対象組織内の変位量を計測し、計測された対象組織内の変位量から対象組織の硬さを反映させた測定量を求める測定量演算部と、相関演算の演算結果の評価基準となるパラメータαに基づいて、測定量を求める際の測定状態の良否を判定する測定状態判定部と、測定量を求める際の測定条件を反映させたパラメータβの値とそれに応じたパラメータαの最適値との対応関係を示す最適化情報に基づいて、パラメータβの値からパラメータαの最適値を設定するパラメータ設定部と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred aspect of the present invention transmits and receives ultrasonic signals before and after pressurization of a target tissue by transmitting and receiving ultrasonic waves in a space including the target tissue. Measure the amount of displacement in the target tissue by comparing the wave part and the echo signal before and after pressurization based on correlation calculation, and reflect the hardness of the target tissue from the measured amount of displacement in the target tissue A measurement amount calculation unit for determining the amount, a measurement state determination unit for determining the quality of the measurement state when determining the measurement amount based on the parameter α that is an evaluation criterion of the calculation result of the correlation calculation, and a measurement amount determination unit A parameter setting unit that sets the optimum value of the parameter α from the value of the parameter β, based on optimization information indicating a correspondence relationship between the value of the parameter β reflecting the measurement condition and the optimum value of the parameter α according to the parameter β; Have And features.

上記構成によれば、相関演算の演算結果の評価基準となるパラメータαに基づいて測定状態の良否が判定される。また、上記構成によれば、測定条件を反映させたパラメータβの値からパラメータαの最適値が設定されるため、パラメータαの設定が容易である。また、例えば、ユーザが測定対象や測定環境などに応じてパラメータβの値を設定し、その値に応じたパラメータαの最適値が求められることにより、パラメータαの設定にユーザの要求を反映させることが可能になる。   According to the above configuration, the quality of the measurement state is determined based on the parameter α that is an evaluation criterion for the calculation result of the correlation calculation. Further, according to the above configuration, since the optimum value of the parameter α is set from the value of the parameter β reflecting the measurement condition, the parameter α can be easily set. Further, for example, the user sets the value of the parameter β according to the measurement object, the measurement environment, etc., and the optimum value of the parameter α corresponding to the value is obtained, so that the user's request is reflected in the setting of the parameter α. It becomes possible.

望ましい態様において、前記測定状態判定部は、相関演算によって得られる相関係数と相関係数の閾値であるパラメータαとの比較から測定状態の良否を判定することを特徴とする。望ましい態様において、前記最適化情報は、測定の迅速さと測定の正確さとの比率を決定する重み変数であるパラメータβの値と相関係数の閾値であるパラメータαの最適値との対応関係を示す情報であることを特徴とする。   In a preferred aspect, the measurement state determination unit determines whether the measurement state is good or bad by comparing a correlation coefficient obtained by correlation calculation with a parameter α that is a threshold value of the correlation coefficient. In a preferred aspect, the optimization information indicates a correspondence relationship between the value of the parameter β that is a weight variable that determines the ratio between the speed of measurement and the accuracy of the measurement and the optimum value of the parameter α that is a threshold value of the correlation coefficient. It is characterized by being information.

望ましい態様において、前記超音波診断装置は、前記測定状態判定部によって測定状態が良好であると判定された場合に前記測定量を反映させた測定量画像を形成する画像形成部と、測定量画像が形成された場合に測定量画像を表示する画像表示部と、測定の迅速さに対応した指標として、測定回数と測定量画像が表示された回数との比率である画像表示率F(α)を利用し、測定の正確さに対応した指標として、表示された測定量画像に含まれる良好画像の割合である良好画像率A(α)を利用し、画像表示率F(α)と良好画像率A(α)とパラメータβとによって定義される評価関数E(α,β)=βA(α)+(1−β)F(α)に基づいて最適化情報を求める最適化処理部と、をさらに有することを特徴とする。   In a desirable aspect, the ultrasonic diagnostic apparatus includes an image forming unit that forms a measurement amount image reflecting the measurement amount when the measurement state determination unit determines that the measurement state is good, and a measurement amount image An image display ratio F (α) that is a ratio between the number of times of measurement and the number of times the measured amount image is displayed as an index corresponding to the speed of the measurement. As an index corresponding to the accuracy of measurement, the good image rate A (α), which is the ratio of the good image included in the displayed measurement amount image, is used, and the image display rate F (α) and the good image are used. An optimization processing unit for obtaining optimization information based on an evaluation function E (α, β) = βA (α) + (1−β) F (α) defined by the rate A (α) and the parameter β; It further has these.

望ましい態様において、前記最適化処理部は、パラメータβの値を固定した場合に評価関数E(α,β)が最大となるパラメータαの値をそのパラメータβの値に対応したパラメータαの最適値とし、パラメータβの複数の値の各々についてパラメータαの最適値を求めることにより、パラメータβの値とそれに応じたパラメータαの最適値との対応関係を示す最適化情報を求めることを特徴とする。   In a desirable mode, the optimization processing unit sets the value of the parameter α that maximizes the evaluation function E (α, β) when the value of the parameter β is fixed to the optimum value of the parameter α corresponding to the value of the parameter β. And by obtaining an optimum value of the parameter α for each of a plurality of values of the parameter β, optimization information indicating a correspondence relationship between the value of the parameter β and the optimum value of the parameter α is obtained. .

本発明により、相関演算の演算結果の評価基準となるパラメータαに基づいて測定状態の良否を判定することができる。また、測定条件を反映させたパラメータβの値からパラメータαの最適値が設定されるため、例えば、パラメータαの設定が容易になる。   According to the present invention, the quality of the measurement state can be determined on the basis of the parameter α that is an evaluation criterion for the calculation result of the correlation calculation. In addition, since the optimum value of the parameter α is set from the value of the parameter β reflecting the measurement conditions, for example, the parameter α can be easily set.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a functional block diagram showing the overall configuration thereof.

プローブ10は、複数の振動素子を備えており、対象組織を含む三次元空間内で超音波ビームを走査する。つまり、平面内で超音波ビーム(送信ビームと受信ビーム)を走査することにより走査面を形成する。なお、走査面を段階的に移動させながら超音波ビームを走査することにより、三次元的に(立体的に)超音波ビームを走査してもよい。   The probe 10 includes a plurality of vibration elements, and scans an ultrasonic beam in a three-dimensional space including a target tissue. That is, a scanning plane is formed by scanning an ultrasonic beam (a transmission beam and a reception beam) in a plane. Note that the ultrasonic beam may be scanned three-dimensionally (three-dimensionally) by scanning the ultrasonic beam while moving the scanning surface stepwise.

送受信部12は、送信ビームフォーマおよび受信ビームフォーマとして機能する。つまり、送受信部12は、プローブ10が備える各振動素子に対してその振動素子に応じた送信信号を供給することにより送信ビームを形成し、また、複数の振動素子から得られる受信信号を整相加算処理して受信ビームを形成する。これにより、超音波ビームごとにエコー信号が取得される。   The transmission / reception unit 12 functions as a transmission beamformer and a reception beamformer. That is, the transmission / reception unit 12 forms a transmission beam by supplying a transmission signal corresponding to the vibration element to each vibration element included in the probe 10, and phasing received signals obtained from the plurality of vibration elements. Addition processing is performed to form a reception beam. Thereby, an echo signal is acquired for each ultrasonic beam.

本実施形態では、対象組織の加圧前後のエコー信号を比較して対象組織内の変位量を計測し、さらに、計測された対象組織内の変位量から対象組織の硬さを反映させた歪み量を求めている。そこで、本実施形態における歪み量の計測原理について説明する。   In this embodiment, the amount of displacement in the target tissue is measured by comparing echo signals before and after pressurization of the target tissue, and further, the distortion that reflects the hardness of the target tissue from the measured amount of displacement in the target tissue Seeking the amount. Therefore, the principle of distortion amount measurement in the present embodiment will be described.

図2は、本実施形態における歪み量の計測原理を説明するための図である。周囲に対して硬さの違う腫瘍などを含んだ生体組織を外部から加圧すると、例えば、組織を含む生体の体表をプローブ10で微小量だけ加圧すると、図2(A)に示すように、加圧前後(圧縮前後)において、生体組織のうちの硬い部分は周囲の組織と比較してほとんど変形せず、軟らかい部分は大きく変形する。   FIG. 2 is a diagram for explaining the measurement principle of the distortion amount in the present embodiment. When a biological tissue including a tumor having a hardness different from that of the surrounding is pressurized from the outside, for example, when a body surface including the tissue is pressurized by a minute amount with the probe 10, as shown in FIG. In addition, before and after pressurization (before and after compression), the hard portion of the living tissue is hardly deformed compared to the surrounding tissue, and the soft portion is largely deformed.

本実施形態では、プローブ10を生体に対して微少量だけ加圧し、加圧前後のエコー信号(RFエコー信号)を相関演算に基づいて比較することにより、対象組織内の複数部位の変位量が計測される。つまり、加圧前のエコー信号に含まれる複数の波形部分(サンプル部分)について、加圧後のエコー信号の中から、加圧前の各波形部分に対応する波形部分が特定される。その際、加圧前後の波形部分同士の対応関係は、相関演算によって特定される。すなわち、相関関係が強い(相関係数が大きい)加圧前後の波形部分同士が同一部位に対応した波形部分とみなされる。こうして、加圧前後のエコー信号から同一部位に対応した波形部分が特定され、複数の波形部分の加圧前後の移動量から対象組織内の複数部位の変位量が計測される。   In this embodiment, the probe 10 is pressurized by a very small amount against the living body, and the echo signals before and after pressurization (RF echo signals) are compared based on the correlation calculation, so that the displacement amounts of a plurality of sites in the target tissue can be reduced. It is measured. That is, for a plurality of waveform portions (sample portions) included in the echo signal before pressurization, the waveform portions corresponding to the respective waveform portions before pressurization are specified from the echo signals after pressurization. At this time, the correspondence between the waveform portions before and after pressurization is specified by correlation calculation. That is, the waveform parts before and after pressurization with strong correlation (large correlation coefficient) are regarded as waveform parts corresponding to the same part. Thus, the waveform portions corresponding to the same site are specified from the echo signals before and after pressurization, and the displacement amounts of the plurality of sites in the target tissue are measured from the movement amounts of the plurality of waveform portions before and after pressurization.

図2(B)は、組織部位の変位量の計測結果例を示している。図2(B)には、超音波ビームの深さを縦軸に示し、各深さにおける組織部位の変位量を横軸に示した変位分布が示されている。なお、図2(B)の横軸に示す変位量は、組織部位の圧縮前後における相対的な変位量であり、プローブ10の送受波面(体表とプローブ10の接触面)を変位量の基準(相対的な変位量ゼロ)としている。   FIG. 2B shows an example of the measurement result of the displacement amount of the tissue site. FIG. 2B shows a displacement distribution in which the depth of the ultrasonic beam is shown on the vertical axis and the amount of displacement of the tissue site at each depth is shown on the horizontal axis. The displacement shown on the horizontal axis in FIG. 2B is the relative displacement before and after the compression of the tissue site, and the transmission / reception surface of the probe 10 (the contact surface between the body surface and the probe 10) is the reference for the displacement. (Relative displacement is zero).

図2(B)に示すように、生体組織のうちの硬い部分は、周囲の組織と比較してほとんど圧縮しないため、硬い部分に対応した変位量は深さに依存せずにほぼ一定値となっている。これに対し、軟らかい部分は比較的大きく圧縮されるため、軟らかい部分に対応した変位量は深さに応じて大きく変化している。つまり、組織の硬さが、変位量の深さ方向の変化(傾き)に反映されている。   As shown in FIG. 2 (B), the hard portion of the living tissue is hardly compressed as compared with the surrounding tissue. Therefore, the displacement corresponding to the hard portion is substantially constant without depending on the depth. It has become. On the other hand, since the soft portion is relatively compressed, the amount of displacement corresponding to the soft portion changes greatly according to the depth. That is, the hardness of the tissue is reflected in the change (inclination) of the displacement amount in the depth direction.

そこで、本実施形態では、図2(B)に示す変位分布を空間微分処理することにより、組織の歪み量の分布を求めている。例えば、図2(B)に示す変位分布を深さ方向に微分して得られる変位分布の傾き(変位量の深さ方向の変化)を組織の歪み量とみなして、歪み量の分布を計算する。そして、例えば、生体組織の断層画像(Bモード画像)内の各部位に歪み量に応じた色が重ねられて歪み量の分布がカラー表示される。   Therefore, in this embodiment, the strain distribution of the tissue is obtained by performing spatial differentiation on the displacement distribution shown in FIG. For example, the strain distribution is calculated by regarding the slope of the displacement distribution obtained by differentiating the displacement distribution shown in FIG. 2B in the depth direction (change of the displacement amount in the depth direction) as the tissue strain amount. To do. Then, for example, a color corresponding to the distortion amount is superimposed on each part in the tomographic image (B-mode image) of the living tissue, and the distribution of the distortion amount is displayed in color.

このような歪み量の分布を画像化する技術は、弾性イメージング(Elasticity Imaging)と称する場合がある。そこで、以下の説明において、歪み量の分布画像を弾性画像(弾性イメージング)と呼ぶことにする。   A technique for imaging such a distribution of strain amounts is sometimes referred to as elasticity imaging. Therefore, in the following description, the distribution image of the strain amount is referred to as an elasticity image (elastic imaging).

図2を利用して説明したように、本実施形態では、対象組織(生体組織)をプローブ10などで外部から加圧することによって生じる組織部位の変位から歪み量を求めている。従って、良好な測定結果を得るためには、良好な加圧を行う必要がある。例えば、加圧に伴う対象組織内の変位が超音波ビームの深さ方向であれば、加圧前後のエコー信号の比較から変位量を比較的正確に計測することができる。これに対し、加圧に伴う対象組織内の変位が超音波ビームの深さ方向からずれると、特に、超音波ビームの走査面内からずれてしまうと、エコー信号から変位量を正確に計測することが困難になる。   As described with reference to FIG. 2, in the present embodiment, the strain amount is obtained from the displacement of the tissue site caused by externally pressurizing the target tissue (living tissue) with the probe 10 or the like. Therefore, in order to obtain a good measurement result, it is necessary to perform good pressurization. For example, if the displacement in the target tissue accompanying pressurization is in the depth direction of the ultrasonic beam, the amount of displacement can be measured relatively accurately by comparing echo signals before and after pressurization. On the other hand, when the displacement in the target tissue due to pressurization deviates from the depth direction of the ultrasonic beam, particularly when it deviates from the scanning plane of the ultrasonic beam, the displacement amount is accurately measured from the echo signal. It becomes difficult.

そこで、本実施形態では、圧縮評価部(図1の符号14)が対象組織の圧縮状態を評価することにより測定状態の良否を判定する。圧縮状態は、圧縮前後の組織部位の変位量を求める際に実行される相関演算の演算結果に基づいて評価される。圧縮評価部は、圧縮状態の評価のために、弾性画像用の関心領域(ROI)内のサンプル点に関する相関係数を利用する。   Therefore, in this embodiment, the compression evaluation unit (reference numeral 14 in FIG. 1) determines the quality of the measurement state by evaluating the compression state of the target tissue. The compression state is evaluated based on the calculation result of the correlation calculation executed when the amount of displacement of the tissue site before and after compression is obtained. The compression evaluation unit uses a correlation coefficient related to sample points in the region of interest (ROI) for elastic images in order to evaluate the compression state.

図3は、本実施形態による圧縮状態の評価を説明するための図である。図3は、Bモード画像42上に、弾性画像用の関心領域(ROI)を重ねて表示した状態を示している。つまり、圧縮前のROI46と圧縮後のROI44がBモード画像42上に表示されている。また、弾性画像用の関心領域内には、9つのサンプル点が設けられている。つまり、超音波ビームの深さA,B,Cの各々について3つのサンプル点が設けられている。   FIG. 3 is a diagram for explaining the evaluation of the compressed state according to the present embodiment. FIG. 3 shows a state in which a region of interest (ROI) for an elastic image is superimposed on the B-mode image 42 and displayed. That is, the ROI 46 before compression and the ROI 44 after compression are displayed on the B-mode image 42. In addition, nine sample points are provided in the region of interest for the elastic image. That is, three sample points are provided for each of the ultrasonic beam depths A, B, and C.

圧縮評価部(図1の符号14)は、圧縮前後(加圧前後)のエコー信号を相関演算に基づいて比較することにより、圧縮前の9つのサンプル点に対応した圧縮後の9つのサンプル点を求める。なお、二次元画像に対応したエコー信号は二次元的に得られるため、相関演算は画像平面内で二次元的に実行される。例えば、圧縮前のROI46に設けられた9つのサンプル点のうちの1つのサンプル点について、そのサンプル点と相関関係の強い(相関係数が最大となる)画像部分が、圧縮後の二次元画像に対応したエコー信号内から二次元的に探索される。   The compression evaluation unit (symbol 14 in FIG. 1) compares the echo signals before and after compression (before and after pressurization) based on the correlation calculation, thereby obtaining nine sample points after compression corresponding to the nine sample points before compression. Ask for. Note that since the echo signal corresponding to the two-dimensional image is obtained two-dimensionally, the correlation calculation is performed two-dimensionally in the image plane. For example, for one sample point out of nine sample points provided in the ROI 46 before compression, an image portion having a strong correlation with the sample point (maximum correlation coefficient) is a two-dimensional image after compression. Is searched two-dimensionally from the echo signal corresponding to.

そして、9つのサンプル点の各々について、相関演算に基づいて圧縮後の対応点が検出され、圧縮後の9つのサンプル点が求められ、圧縮後の9つのサンプル点を格子の頂点として圧縮後のROI44が設定される。ちなみに、圧縮後のROI44から、組織の圧縮(変形)を視覚的に捉えることもできる。   Then, for each of the nine sample points, corresponding points after compression are detected based on the correlation calculation, nine sample points after compression are obtained, and the nine sample points after compression are used as the vertexes of the lattice. ROI 44 is set. By the way, the compression (deformation) of the tissue can be visually grasped from the ROI 44 after compression.

圧縮評価部は、9つのサンプル点に関する相関演算の結果(相関係数)に基づいて、圧縮状態を評価する。つまり、各サンプル点ごとに得られる相関係数と相関係数の閾値αとを比較することにより、圧縮状態(加圧状態)の良否を判断する。例えば、9つのサンプル点に関する9つの相関係数が全て閾値αを超えている場合には、圧縮状態が良好であると判断し、それ以外の場合には、圧縮状態が良好ではないと判断する。また、例えば、9つのサンプル点に関する9つの相関係数の平均値と閾値αとに基づいて、圧縮状態の良否を判断してもよい。   The compression evaluation unit evaluates the compression state based on the correlation calculation result (correlation coefficient) for the nine sample points. That is, the quality of the compressed state (pressurized state) is determined by comparing the correlation coefficient obtained for each sample point with the correlation coefficient threshold value α. For example, if all nine correlation coefficients related to nine sample points exceed the threshold α, it is determined that the compression state is good, and otherwise, it is determined that the compression state is not good. . Further, for example, the quality of the compression state may be determined based on the average value of the nine correlation coefficients regarding the nine sample points and the threshold value α.

なお、相関係数は、例えば、相関関係が最も弱い場合に「0」、相関関係が最も強い場合に「100(パーセント)」となるように規格化される。この場合には、相関係数の閾値αも、0以上100以下の値に設定される。   Note that the correlation coefficient is standardized to be “0” when the correlation is the weakest and “100 (percent)” when the correlation is the strongest, for example. In this case, the threshold α of the correlation coefficient is also set to a value between 0 and 100.

また、圧縮評価部は、9つのサンプル点に関する相関係数を画像表示させてもよい。例えば、9つのサンプル点の各々の相関係数の大きさを数値や棒グラフなどによって表示してもよい。また、深さA〜Cの各深さごとに相関係数の平均値を求めて、各深さごとの相関係数の平均値を数値や棒グラフなどで表示してもよい。   Further, the compression evaluation unit may display the correlation coefficient regarding the nine sample points as an image. For example, you may display the magnitude | size of the correlation coefficient of each of nine sample points by a numerical value, a bar graph, etc. Alternatively, the average value of the correlation coefficient may be obtained for each depth A to C, and the average value of the correlation coefficient for each depth may be displayed as a numerical value or a bar graph.

図1に戻り、圧縮評価部14によって圧縮状態が良好であると判断されると、変位量計測部16は、弾性画像用のROI内の全域に亘って組織部位の変位量を計測する。例えば、圧縮前のROI(図3の符号46)内の全域を埋め尽くすように多数のサンプル点を設定し、各サンプル点ごとに圧縮後の対応点を相関演算によって求めて、各サンプル点ごとに圧縮前後の変位量を計測する。こうして、弾性画像用のROI内の全域に亘って組織部位の変位分布が求められる。   Returning to FIG. 1, when the compression evaluation unit 14 determines that the compression state is good, the displacement amount measurement unit 16 measures the displacement amount of the tissue site over the entire area within the ROI for elastic images. For example, a large number of sample points are set so as to fill the entire area in the ROI before compression (reference numeral 46 in FIG. 3), and the corresponding points after compression are obtained for each sample point by correlation calculation. Measure the displacement before and after compression. In this way, the displacement distribution of the tissue site is obtained over the entire area within the elastic image ROI.

ちなみに、変位量計測部16は、組織部位の変位量を二次元的に計測してもよい。例えば、超音波ビームの深さ方向(距離方向)の変位量と、超音波ビームの走査方向(方位方向)の変位量を計測してもよい。   Incidentally, the displacement amount measurement unit 16 may measure the displacement amount of the tissue site two-dimensionally. For example, the displacement amount in the depth direction (distance direction) of the ultrasonic beam and the displacement amount in the scanning direction (azimuth direction) of the ultrasonic beam may be measured.

歪み量演算部18は、変位量計測部16において求められた組織部位の変位分布を空間微分処理することにより、弾性画像用のROI内の全域に亘って、組織の歪み量の分布を求める。   The strain amount calculation unit 18 obtains a tissue strain amount distribution over the entire region within the elastic image ROI by performing spatial differential processing on the displacement distribution of the tissue site obtained by the displacement amount measurement unit 16.

弾性画像形成部32は、歪み量演算部18において求められた組織の歪み量の分布に基づいて弾性画像を形成する。つまり、送受信部12から出力されるエコー信号から対象組織の断層画像(Bモード画像)を形成し、さらに、その断層画像内に設けられた弾性画像用のROI内の全域に亘って、各組織部位の歪み量に応じた色を重ねることにより、歪み量の分布をカラー表示した弾性画像を形成する。   The elastic image forming unit 32 forms an elastic image based on the distribution of the strain amount of the tissue obtained by the strain amount calculation unit 18. That is, a tomographic image (B-mode image) of the target tissue is formed from the echo signal output from the transmission / reception unit 12, and each tissue is spread over the entire area within the elastic image ROI provided in the tomographic image. By superimposing colors corresponding to the strain amount of the part, an elastic image in which the strain amount distribution is displayed in color is formed.

そして、形成された弾性画像が画像表示部34に表示される。表示される弾性画像は、例えば、図3に示した圧縮前のROI46内の全域に亘って各組織部位の歪み量をカラー表示した画像に相当する。また、図3に示した画像、つまりBモード画像42上に圧縮前後のROIを重ねて表示した画像と、弾性画像形成部32において形成された弾性画像とを並べて表示した表示画像を形成してもよい。   The formed elastic image is displayed on the image display unit 34. The displayed elastic image corresponds to, for example, an image in which the strain amount of each tissue site is displayed in color over the entire area in the ROI 46 before compression shown in FIG. Further, the image shown in FIG. 3, that is, an image in which the ROI before and after compression is superimposed on the B-mode image 42 and the elastic image formed in the elastic image forming unit 32 are displayed side by side to form a display image. Also good.

このように、本実施形態では、圧縮評価部14によって圧縮状態が良好であると判断されると、変位量計測部16において組織部位の変位量が計測され、その変位量に基づいて弾性画像が形成される。一方、圧縮評価部14によって圧縮状態が良好ではないと判断されると弾性画像は形成されない。したがって、ユーザは、弾性画像が表示されるか否かによって、圧縮状態が良好であったか否かを知ることができる。つまり、プローブ10による加圧状態の良否を知ることができる。   As described above, in this embodiment, when the compression evaluation unit 14 determines that the compression state is good, the displacement amount measurement unit 16 measures the displacement amount of the tissue site, and the elastic image is generated based on the displacement amount. It is formed. On the other hand, if the compression evaluation unit 14 determines that the compression state is not good, an elastic image is not formed. Therefore, the user can know whether or not the compression state is good depending on whether or not the elastic image is displayed. That is, it is possible to know whether the pressure state by the probe 10 is good or bad.

前述したように、圧縮評価部14は、各サンプル点ごとに得られる相関係数と相関係数の閾値αとを比較して圧縮状態の良否を判断している。したがって、圧縮状態の良否の判断結果は、閾値αの値に大きく依存している。しかし、閾値αの最適値を設定することは必ずしも容易ではない。例えば、閾値αを比較的大きな値に設定すると、圧縮前後の相関関係が強い良好な弾性画像を選別することができるものの弾性画像を表示させることが難しくなる。一方、閾値αを比較的小さな値に設定すると、弾性画像を表示させ易くなるものの圧縮前後の相関関係が弱い弾性画像が表示される可能性もある。   As described above, the compression evaluation unit 14 compares the correlation coefficient obtained for each sample point with the correlation coefficient threshold value α to determine whether the compression state is good or bad. Therefore, the determination result of the quality of the compressed state greatly depends on the value of the threshold value α. However, it is not always easy to set the optimum value of the threshold value α. For example, when the threshold value α is set to a relatively large value, it is difficult to display an elastic image although a good elastic image having a strong correlation before and after compression can be selected. On the other hand, when the threshold value α is set to a relatively small value, it is easy to display an elastic image, but there is a possibility that an elastic image having a weak correlation before and after compression may be displayed.

そこで、本実施形態では、最適化処理部20において閾値αの最適値を設定するための最適化関数が生成され、その最適化関数に基づいてパラメータ設定部30において閾値αの最適値が設定される。   Therefore, in the present embodiment, an optimization function for setting the optimum value of the threshold value α is generated in the optimization processing unit 20, and the optimum value of the threshold value α is set in the parameter setting unit 30 based on the optimization function. The

最適化処理部20は、画像記憶部22と評価関数生成部24と最適化関数生成部26とを含んでいる。画像記憶部22は、弾性画像形成部32によって形成された弾性画像(画像データ)を記憶する。後に説明するように、閾値αや重み変数βの値に応じて複数の弾性画像が形成されて画像記憶部22に記憶される。   The optimization processing unit 20 includes an image storage unit 22, an evaluation function generation unit 24, and an optimization function generation unit 26. The image storage unit 22 stores the elastic image (image data) formed by the elastic image forming unit 32. As will be described later, a plurality of elastic images are formed according to the values of the threshold value α and the weight variable β and stored in the image storage unit 22.

評価関数生成部24は、閾値αと重み変数βを変数とする評価関数E(α,β)を生成する。評価関数を生成するにあたって、評価関数生成部24は、まず、圧縮回数C(α)、弾性画像表示回数D(α)、良好弾性画像数G(α)を計測する。   The evaluation function generation unit 24 generates an evaluation function E (α, β) having a threshold value α and a weight variable β as variables. In generating the evaluation function, the evaluation function generating unit 24 first measures the number of compressions C (α), the number of elastic image display times D (α), and the number of good elastic images G (α).

圧縮回数C(α)は、弾性画像を形成する際に行われるプローブ10による圧縮(加圧)回数である。例えば、プローブ10を圧縮(加圧)操作するときに圧縮回数をカウンタなどで計測しておく。あるいは、カウンタによる計測結果をユーザが操作パネルなどから入力する構成でもよい。また、ユーザがBモード画像を利用して圧縮操作回数を目視で計測してもよい。   The number of compressions C (α) is the number of compressions (pressurizations) by the probe 10 performed when forming an elastic image. For example, the number of compressions is measured with a counter or the like when the probe 10 is compressed (pressurized). Alternatively, a configuration in which a user inputs a measurement result by a counter from an operation panel or the like may be used. Further, the user may visually measure the number of compression operations using the B-mode image.

弾性画像表示回数D(α)は、弾性画像が表示される回数である。つまり、圧縮回数C(α)だけ計測が行われたうち、圧縮評価部14によって圧縮状態が良好であると判断された場合にのみ弾性画像が表示されるため、その表示された回数として弾性画像表示回数D(α)が計測される。なお、形成された弾性画像は、画像記憶部22に記憶されるため、画像記憶部22内に記憶された弾性画像数を弾性画像表示回数D(α)としてもよい。   The elastic image display count D (α) is the number of times the elastic image is displayed. That is, since the elastic image is displayed only when the compression evaluation unit 14 determines that the compression state is good among the measurements performed for the number of compressions C (α), the elastic image is displayed as the displayed number of times. The display count D (α) is measured. Since the formed elastic image is stored in the image storage unit 22, the number of elastic images stored in the image storage unit 22 may be used as the elastic image display count D (α).

良好弾性画像数G(α)は、表示された弾性画像に含まれる良好な弾性画像数である。つまり、画像記憶部22に記憶された弾性画像のうち、良好な画像と判断される弾性画像の数である。弾性画像が良好であるか否かは、各弾性画像の画像全体の相関係数に基づいて判断される。   The number of good elastic images G (α) is the number of good elastic images included in the displayed elastic image. That is, it is the number of elastic images determined as good images among the elastic images stored in the image storage unit 22. Whether or not the elastic image is good is determined based on the correlation coefficient of the entire image of each elastic image.

各弾性画像を形成するにあたって、変位量計測部16は、例えば、圧縮前のROI(図3の符号46)内の全域を埋め尽くすように多数のサンプル点を設定し、各サンプル点ごとに圧縮後の対応点を相関演算によって求めている。そこで、評価関数生成部24は、例えば、全てのサンプル点についての相関係数の平均値を求めて、その相関係数の平均値が例えば50(パーセント)以上の場合に、弾性画像が良好であると判断する。   When forming each elastic image, the displacement measuring unit 16 sets a large number of sample points so as to fill the entire area in the ROI before compression (reference numeral 46 in FIG. 3), and compresses each sample point. The later corresponding points are obtained by correlation calculation. Therefore, for example, the evaluation function generation unit 24 obtains an average value of correlation coefficients for all sample points, and when the average value of the correlation coefficients is, for example, 50 (percent) or more, the elasticity image is good. Judge that there is.

そして、評価関数生成部24は、圧縮回数C(α)、弾性画像表示回数D(α)、良好弾性画像数G(α)に基づいて評価関数E(α,β)を生成する。評価関数E(α,β)は、E(α,β)=βA(α)+(1−β)F(α)と定義される。ここで、A(α)は弾性画像の良好画像率でありA(α)=(G(α)/D(α))×100と定義される。また、F(α)は弾性画像表示率でありF(α)=(D(α)/C(α))×100と定義される。また、βは測定条件を決める重み変数であり0以上1以下の値に設定される。   Then, the evaluation function generation unit 24 generates an evaluation function E (α, β) based on the number of compressions C (α), the number of elastic image display times D (α), and the number of good elastic images G (α). The evaluation function E (α, β) is defined as E (α, β) = βA (α) + (1−β) F (α). Here, A (α) is a good image rate of the elastic image and is defined as A (α) = (G (α) / D (α)) × 100. F (α) is an elastic image display rate and is defined as F (α) = (D (α) / C (α)) × 100. Β is a weighting variable that determines measurement conditions, and is set to a value between 0 and 1.

ユーザにとって、良好画像率A(α)と弾性画像表示率F(α)は、各々、大きい値となることが望ましい。しかし、良好画像率A(α)と弾性画像表示率F(α)の両者はトレードオフの関係にある。そこで、本実施形態では、重み変数βを利用して良好画像率A(α)と弾性画像表示率F(α)に重み付け処理を施した評価関数E(α,β)を生成し、評価関数E(α,β)の値を大きくするようなパラメータ設定を試みている。   For the user, it is desirable that the good image rate A (α) and the elastic image display rate F (α) each have a large value. However, both the good image rate A (α) and the elastic image display rate F (α) are in a trade-off relationship. Therefore, in this embodiment, an evaluation function E (α, β) is generated by weighting the good image rate A (α) and the elastic image display rate F (α) using the weight variable β, and the evaluation function Attempts are made to set parameters so as to increase the value of E (α, β).

なお、重み変数βの値が大きいほど良好画像率A(α)の重み付けが大きくなり、測定の正確性が重視される。一方、重み変数βの値が小さいほど弾性画像表示率F(α)の重み付けが大きくなり、弾性画像の出現頻度が重視される。   As the value of the weight variable β is increased, the weighting of the good image rate A (α) is increased, and the accuracy of measurement is emphasized. On the other hand, the smaller the value of the weight variable β, the greater the weight of the elastic image display rate F (α), and the appearance frequency of the elastic image is emphasized.

最適化関数生成部26は、重み変数βの値から閾値αの最適値を求める最適化関数を生成する。最適化関数CC(β)は、CC(β)= arg maxn E(α,β)と定義される。なお、arg maxxf(x)は、f(x)の値が最大となるxの値を返す関数である。つまり最適化関数CC(β)は、重み変数βを変数とする関数であり、βの値に応じて、評価関数E(α,β)の値が最大となる閾値αの値を出力する。 The optimization function generation unit 26 generates an optimization function for obtaining an optimal value of the threshold value α from the value of the weight variable β. The optimization function CC (β) is defined as CC (β) = arg max n E (α, β). Note that arg max x f (x) is a function that returns the value of x that maximizes the value of f (x). That is, the optimization function CC (β) is a function having the weight variable β as a variable, and outputs a value of the threshold α that maximizes the value of the evaluation function E (α, β) according to the value of β.

図4は、最適化関数を求める処理を説明するためのフローチャートである。フローチャートの各ステップの処理内容を説明する。   FIG. 4 is a flowchart for explaining processing for obtaining an optimization function. The processing content of each step of the flowchart will be described.

まず、加圧による変位量の下限値が設定される(S401)。例えば、弾性画像用のROI内の各深さ(図3に示す深さA〜C)の各々の変位量の下限値が設定される。変位量の下限値は、例えば、対象組織の厚みの1パーセントに設定される。   First, a lower limit value of the displacement amount due to pressurization is set (S401). For example, the lower limit value of the displacement amount of each depth (depth A to C shown in FIG. 3) in the elastic image ROI is set. For example, the lower limit value of the displacement amount is set to 1% of the thickness of the target tissue.

次に、相関係数の閾値αがα=10(パーセント)に初期設定され(S402)、設定された閾値αの値を維持した状態で、プローブによる加圧が複数回数だけ行われて弾性画像が形成され、形成された弾性画像が表示される(S403)。なお、相関係数と閾値αとの比較結果に応じて弾性画像が表示されない場合があることは先に説明したとおりである。また、S401で設定された変位量の下限値に基づいて、測定の有効性を判断してもよい。例えば、加圧による変位量がS401で設定された下限値よりも小さい場合には、その時の加圧による測定を無効としてもよい。   Next, the correlation coefficient threshold value α is initially set to α = 10 (percent) (S402), and the pressure is applied by the probe a plurality of times while maintaining the set threshold value α. Are formed, and the formed elastic image is displayed (S403). As described above, the elasticity image may not be displayed depending on the comparison result between the correlation coefficient and the threshold value α. Further, the effectiveness of measurement may be determined based on the lower limit value of the displacement set in S401. For example, when the amount of displacement due to pressurization is smaller than the lower limit set in S401, the measurement by pressurization at that time may be invalidated.

次に、閾値αが60以上か否かを確認する(S404)。閾値αが60以上でなければ、閾値αの値が10だけ増加され(S408)、再び、プローブによる加圧が複数回数だけ行われて弾性画像の表示が行われ(S403)、閾値αが60以上か否かを確認する(S404)。つまり、S403→S404→S408の処理が繰り返し実行されることにより、閾値α=10,20,30,40,50,60の各々の値について、複数回数に亘って弾性画像の形成が行われる。   Next, it is confirmed whether or not the threshold value α is 60 or more (S404). If the threshold value α is not 60 or more, the value of the threshold value α is increased by 10 (S408), pressurization with the probe is performed a plurality of times, and an elastic image is displayed (S403). It is confirmed whether or not this is the case (S404). That is, by repeatedly executing the processing of S403 → S404 → S408, the elastic image is formed a plurality of times for each value of the threshold α = 10, 20, 30, 40, 50, 60.

閾値αが60以上になると弾性画像の形成処理を終了し、閾値αの各値ごとに良好画像率A(α)と弾性画像率F(α)が求められる(S405)。さらに、重み変数βの値を設定することにより評価関数E(α,β)の具体的な値を求めることができる(S406)。また、評価関数E(α,β)の具体的な値に基づいて、最適化関数CC(β)が求められる(S407)。   When the threshold value α is 60 or more, the elastic image forming process is terminated, and the good image rate A (α) and the elastic image rate F (α) are obtained for each value of the threshold value α (S405). Furthermore, a specific value of the evaluation function E (α, β) can be obtained by setting the value of the weight variable β (S406). Further, an optimization function CC (β) is obtained based on a specific value of the evaluation function E (α, β) (S407).

図5は、評価関数の具体例を説明するための図である。図5には、重み変数をβ=0,β=0.25,β=0.5,β=0.75,β=1に設定した場合の各々の評価関数が示されている。なお、重み変数βの値に応じた5つの評価関数は、各々、横軸に閾値αの値をとり、縦軸に評価関数E(α,β)の値を示している。   FIG. 5 is a diagram for explaining a specific example of the evaluation function. FIG. 5 shows respective evaluation functions when the weight variables are set to β = 0, β = 0.25, β = 0.5, β = 0.75, and β = 1. Each of the five evaluation functions corresponding to the value of the weight variable β has the value of the threshold value α on the horizontal axis and the value of the evaluation function E (α, β) on the vertical axis.

閾値αは、例えばα=10,20,30,40,50,60に設定され、閾値αの各値ごとに良好画像率A(α)と弾性画像率F(α)が求められる(図4のS405参照)。評価関数E(α,β)は、E(α,β)=βA(α)+(1−β)F(α)と定義されることは先に説明したとおりである。そのため、重み係数βの値を決定することにより、閾値αの各値ごとに、良好画像率A(α)と弾性画像率F(α)から評価関数E(α,β)の値を求めることができる。   The threshold value α is set to α = 10, 20, 30, 40, 50, 60, for example, and the good image rate A (α) and the elastic image rate F (α) are obtained for each value of the threshold value α (FIG. 4). Of S405). The evaluation function E (α, β) is defined as E (α, β) = βA (α) + (1−β) F (α) as described above. Therefore, by determining the value of the weighting coefficient β, the value of the evaluation function E (α, β) is obtained from the good image rate A (α) and the elastic image rate F (α) for each value of the threshold value α. Can do.

図5に示すβ=0のグラフは、重み係数をβ=0に設定し、閾値αの各値ごとに求められた良好画像率A(α)と弾性画像率F(α)から、評価関数E(α,β)の具体的な値を求めたものである。そのため、図5には、横軸に示す閾値α=10〜60の各値に応じた合計6点の評価関数の値が示されている。なお、これら6点の値から補間や最小二乗法などの処理を利用して、評価関数E(α,β)の関数曲線を求めてもよい。   In the graph of β = 0 shown in FIG. 5, the weighting coefficient is set to β = 0, and the evaluation function is obtained from the good image rate A (α) and the elastic image rate F (α) obtained for each value of the threshold value α. A specific value of E (α, β) is obtained. Therefore, FIG. 5 shows a total of six evaluation function values corresponding to each value of threshold α = 10 to 60 shown on the horizontal axis. Note that a function curve of the evaluation function E (α, β) may be obtained from the values of these six points by using processing such as interpolation and least square method.

図5に示すβ=0以外のグラフについてもβ=0の場合と同様であり、重み係数βの値を設定して、横軸に示す閾値α=10〜60の各値に応じた合計6点の評価関数の値を示したものである。また、6点の値から評価関数E(α,β)の関数曲線を求めてもよい。   The graphs other than β = 0 shown in FIG. 5 are the same as in the case of β = 0, and the value of the weighting coefficient β is set, and a total of 6 corresponding to each value of the threshold α = 10-60 shown on the horizontal axis is shown. It shows the value of the point evaluation function. Further, a function curve of the evaluation function E (α, β) may be obtained from the 6 points.

図6は、最適化関数の具体例を説明するための図である。図6には、図5の評価関数に対応した最適化関数が示されている。先に説明したように、最適化関数CC(β)は、βを変数とする関数であり、βの値に応じて、評価関数E(α,β)の値が最大となる閾値αの値を出力する。   FIG. 6 is a diagram for explaining a specific example of the optimization function. FIG. 6 shows an optimization function corresponding to the evaluation function shown in FIG. As described above, the optimization function CC (β) is a function having β as a variable, and the value of the threshold α that maximizes the value of the evaluation function E (α, β) according to the value of β. Is output.

図5の評価関数の具体例について検討すると、β=0の場合に評価関数の値が最大となる閾値αの値はα=30であり、また、β=0.25の場合に評価関数の値が最大となる閾値αの値はα=30である。同様に、β=0.5の場合はα=30となり、β=0.75の場合はα=50となり、β=1の場合はα=60となる。   Considering a specific example of the evaluation function in FIG. 5, the value of the threshold value α at which the value of the evaluation function becomes maximum when β = 0 is α = 30, and when β = 0.25, The threshold value α at which the value is maximum is α = 30. Similarly, α = 30 when β = 0.5, α = 50 when β = 0.75, and α = 60 when β = 1.

図5に示す評価関数の具体例について、重み変数βの値と閾値αの最適値との対応関係を示したのが図6の最適化関数である。図6は、横軸に重み変数βの値を示し、縦軸に重み変数βの各値に対応した閾値αの最適値を示している。図5の評価関数から得られるように、図6には、β=0の場合の最適値α=30、β=0.25の場合の最適値α=30、β=0.5の場合の最適値α=30、β=0.75の場合の最適値α=50、β=1の場合の最適値α=60の各対応関係が点によって示されている。   In the specific example of the evaluation function shown in FIG. 5, the optimization function of FIG. 6 shows the correspondence between the value of the weight variable β and the optimum value of the threshold value α. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the value of the weight variable β, and the vertical axis indicates the optimum value of the threshold value α corresponding to each value of the weight variable β. As can be obtained from the evaluation function of FIG. 5, FIG. 6 shows the optimum value α = 30 when β = 0, the optimum value α = 30 when β = 0.25, and β = 0.5. Each correspondence relationship of the optimum value α = 50 when the optimum value α = 30 and β = 0.75, and the optimum value α = 60 when β = 1 is indicated by a point.

なお、図6には、重み変数β=0〜1の5つの値に対応した合計5点の最適値のみを示しているが、これら5点の最適値から、補間や最小二乗法などの処理を利用して、最適化関数の関数曲線を求めてもよい。   FIG. 6 shows only the optimal values of a total of five points corresponding to the five values of the weight variable β = 0 to 1, but processing such as interpolation and least square method is performed from these five optimal values. May be used to obtain the function curve of the optimization function.

図1に戻り、最適化処理部20において最適化関数が求められると、パラメータ設定部30は、最適化関数に基づいて、重み係数βの値に対応した閾値αの最適値を設定する。重み係数βの値は、例えば、ユーザが設定する。つまり、ユーザは、測定条件として測定の正確性を重視するのであれば重み変数βの値を比較的大きな値に設定し、測定条件として弾性画像の出現頻度(測定の迅速さ)を重視するのであれば重み変数βの値を比較的小さな値に設定する。ユーザは、例えば、図示しない操作パネルなどから、重み係数βの値を設定する。   Returning to FIG. 1, when an optimization function is obtained in the optimization processing unit 20, the parameter setting unit 30 sets an optimum value of the threshold value α corresponding to the value of the weighting coefficient β based on the optimization function. The value of the weighting factor β is set by the user, for example. That is, the user sets the value of the weight variable β to a relatively large value if importance is placed on the measurement accuracy as the measurement condition, and emphasizes the appearance frequency (speed of measurement) of the elastic image as the measurement condition. If there is, the value of the weight variable β is set to a relatively small value. The user sets the value of the weighting factor β from, for example, an operation panel (not shown).

重み係数βの値が設定されると、パラメータ設定部30は、最適化関数から設定されたβの値に対応して閾値αの最適値を設定する。例えば、図6に示す最適化関数の場合、重み係数βがβ=0.5に設定されると、閾値αの最適値はα=30(パーセント)に設定される。そして、圧縮評価部14は、パラメータ設定部30によって設定された閾値αの最適値を利用して、プローブ10による圧縮状態を評価する。なお、圧縮状態の評価は、図3を利用して説明したとおりである。   When the value of the weighting factor β is set, the parameter setting unit 30 sets the optimum value of the threshold value α corresponding to the value of β set from the optimization function. For example, in the case of the optimization function shown in FIG. 6, when the weighting coefficient β is set to β = 0.5, the optimal value of the threshold value α is set to α = 30 (percent). Then, the compression evaluation unit 14 evaluates the compression state by the probe 10 using the optimum value of the threshold value α set by the parameter setting unit 30. The evaluation of the compressed state is as described with reference to FIG.

以上のように、本発明の実施形態によれば、相関演算の演算結果の評価基準となる閾値αに基づいて測定状態の良否(圧縮状態の良否)が判定される。また、測定条件を反映させた重み変数βの値から閾値αの最適値が設定されるため閾値αの設定が容易であり、さらに、例えば、ユーザが測定対象や測定環境などに応じて重み変数βの値を設定し、その値に応じた閾値αの最適値が求められることにより、閾値αの設定にユーザの要求を反映させることが可能になる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the quality of the measurement state (the quality of the compression state) is determined based on the threshold value α that is the evaluation criterion of the calculation result of the correlation calculation. Further, since the optimum value of the threshold value α is set from the value of the weight variable β reflecting the measurement condition, the threshold value α can be easily set. Further, for example, the user can change the weight variable according to the measurement target, the measurement environment, or the like. By setting the value of β and obtaining the optimum value of the threshold value α according to the value, it becomes possible to reflect the user's request in the setting of the threshold value α.

なお、例えば、測定対象などに応じて、複数の最適化関数が利用されてもよい。また、最適化関数は、装置の製造時に予め装置内に組み込まれていてもよいし、装置の利用時に測定に先立ってユーザが装置に登録してもよい。   Note that, for example, a plurality of optimization functions may be used depending on the measurement target. The optimization function may be incorporated in the apparatus in advance when the apparatus is manufactured, or may be registered in the apparatus prior to measurement when the apparatus is used.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only a mere illustration in all the points, and does not limit the scope of the present invention. The present invention includes various modifications without departing from the essence thereof.

本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. 歪み量の計測原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement principle of distortion amount. 圧縮状態の評価を説明するための図である。It is a figure for demonstrating evaluation of a compression state. 最適化関数を求める処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process which calculates | requires an optimization function. 評価関数の具体例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific example of an evaluation function. 最適化関数の具体例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific example of an optimization function.

符号の説明Explanation of symbols

14 圧縮評価部、16 変位量計測部、18 歪み量演算部、20 最適化処理部、30 パラメータ設定部。   14 compression evaluation unit, 16 displacement measurement unit, 18 strain calculation unit, 20 optimization processing unit, 30 parameter setting unit.

Claims (5)

対象組織を含む空間内に超音波を送受波することにより対象組織の加圧前後のエコー信号を取得する送受波部と、
加圧前後のエコー信号を相関演算に基づいて比較することにより対象組織内の変位量を計測し、計測された対象組織内の変位量から対象組織の硬さを反映させた測定量を求める測定量演算部と、
相関演算によって得られる相関係数の閾値であるパラメータαに基づいて、測定量を求める際の測定状態の良否を判定する測定状態判定部と、
測定量を求める際の測定の迅速さと測定の正確さとの比率を決定する重み変数であるパラメータβの値とそれに応じたパラメータαの最適値との対応関係を示す最適化情報に基づいて、パラメータβの値からパラメータαの最適値を設定するパラメータ設定部と、
を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
A transmission / reception unit for acquiring echo signals before and after pressurization of the target tissue by transmitting / receiving ultrasonic waves in a space including the target tissue;
Measurement by measuring the amount of displacement in the target tissue by comparing the echo signals before and after pressurization based on correlation calculation, and obtaining the measured amount reflecting the hardness of the target tissue from the measured amount of displacement in the target tissue A quantity calculation unit;
A measurement state determination unit that determines the quality of the measurement state when determining the measurement amount based on the parameter α that is a threshold value of the correlation coefficient obtained by the correlation calculation;
Based on optimization information indicating the correspondence between the value of parameter β, which is a weighting variable that determines the ratio between the speed of measurement and the accuracy of measurement when determining the measurement amount, and the optimum value of parameter α corresponding to the parameter β a parameter setting unit for setting the optimum value of the parameter α from the value of β;
Having
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記測定状態判定部は、相関演算によって得られる相関係数と相関係数の閾値であるパラメータαとの比較から測定状態の良否を判定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The measurement state determination unit determines the quality of the measurement state from a comparison between a correlation coefficient obtained by correlation calculation and a parameter α that is a threshold value of the correlation coefficient.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
対象組織を含む空間内に超音波を送受波することにより対象組織の加圧前後のエコー信号を取得する送受波部と、
加圧前後のエコー信号を相関演算に基づいて比較することにより対象組織内の変位量を計測し、計測された対象組織内の変位量から対象組織の硬さを反映させた測定量を求める測定量演算部と、
相関演算の演算結果の評価基準となるパラメータαに基づいて、測定量を求める際の測定状態の良否を判定する測定状態判定部と、
測定量を求める際の測定条件を反映させたパラメータβの値とそれに応じたパラメータαの最適値との対応関係を示す最適化情報に基づいて、パラメータβの値からパラメータαの最適値を設定するパラメータ設定部と、
を有し、
前記測定状態判定部は、相関演算によって得られる相関係数と相関係数の閾値であるパラメータαとの比較から測定状態の良否を判定し、
前記最適化情報は、測定の迅速さと測定の正確さとの比率を決定する重み変数であるパラメータβの値と相関係数の閾値であるパラメータαの最適値との対応関係を示す情報である、
ことを特徴とする超音波診断装置。
A transmission / reception unit for acquiring echo signals before and after pressurization of the target tissue by transmitting / receiving ultrasonic waves in a space including the target tissue;
Measurement by measuring the amount of displacement in the target tissue by comparing the echo signals before and after pressurization based on correlation calculation, and obtaining the measured amount reflecting the hardness of the target tissue from the measured amount of displacement in the target tissue A quantity calculation unit;
A measurement state determination unit that determines the quality of the measurement state when determining the measurement amount, based on the parameter α that is an evaluation criterion of the calculation result of the correlation calculation;
Based on the optimization information indicating the correspondence between the parameter β value that reflects the measurement conditions for obtaining the measurement amount and the optimal value of the parameter α, the optimal value of the parameter α is set from the value of the parameter β. A parameter setting unit to
I have a,
The measurement state determination unit determines the quality of the measurement state from a comparison between a correlation coefficient obtained by correlation calculation and a parameter α that is a threshold value of the correlation coefficient ,
The optimization information is information indicating a correspondence relationship between the value of the parameter β that is a weighting variable that determines the ratio between the speed of measurement and the accuracy of the measurement and the optimum value of the parameter α that is a threshold value of the correlation coefficient.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項3に記載の超音波診断装置において、
前記測定状態判定部によって測定状態が良好であると判定された場合に前記測定量を反映させた測定量画像を形成する画像形成部と、
測定量画像が形成された場合に測定量画像を表示する画像表示部と、
測定の迅速さに対応した指標として、測定回数と測定量画像が表示された回数との比率である画像表示率F(α)を利用し、測定の正確さに対応した指標として、表示された測定量画像に含まれる良好画像の割合である良好画像率A(α)を利用し、画像表示率F(α)と良好画像率A(α)とパラメータβとによって定義される評価関数E(α,β)=βA(α)+(1−β)F(α)に基づいて最適化情報を求める最適化処理部と、
をさらに有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3.
An image forming unit that forms a measurement amount image reflecting the measurement amount when the measurement state determination unit determines that the measurement state is good;
An image display unit for displaying the measurement amount image when the measurement amount image is formed;
As an index corresponding to the speed of measurement, an image display rate F (α) that is a ratio between the number of times of measurement and the number of times the measured amount image is displayed is used and displayed as an index corresponding to the accuracy of the measurement. An evaluation function E () defined by an image display rate F (α), a good image rate A (α), and a parameter β is used by using a good image rate A (α) that is a ratio of a good image included in a measurement amount image. α, β) = βA (α) + (1−β) F (α) based optimization processing unit for obtaining optimization information;
Further having
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項4に記載の超音波診断装置において、
前記最適化処理部は、パラメータβの値を固定した場合に評価関数E(α,β)が最大となるパラメータαの値をそのパラメータβの値に対応したパラメータαの最適値とし、パラメータβの複数の値の各々についてパラメータαの最適値を求めることにより、パラメータβの値とそれに応じたパラメータαの最適値との対応関係を示す最適化情報を求める、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4,
The optimization processing unit sets the value of the parameter α that maximizes the evaluation function E (α, β) when the value of the parameter β is fixed as the optimum value of the parameter α corresponding to the value of the parameter β, and sets the parameter β By obtaining an optimum value of the parameter α for each of the plurality of values, optimization information indicating a correspondence relationship between the value of the parameter β and the optimum value of the parameter α is obtained.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
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