CN102958450A - 三维弹性图像生成方法以及超声波诊断装置 - Google Patents

三维弹性图像生成方法以及超声波诊断装置 Download PDF

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Abstract

为了提高构成弹性体数据的多个弹性帧数据的短轴方向的画质的连续性，稳定地生成高画质的三维弹性图像，噪声帧内插部(121)针对构成弹性体数据的各弹性帧数据，对包括该弹性帧数据的在摆动方向上相邻的多个弹性帧数据进行合成处理，通过合成出的多个弹性帧数据来生成弹性体数据，对弹性体数据进行体绘制来生成三维弹性图像。另外，噪声帧内插部(121)存储多个弹性体数据，对所存储的多个弹性体数据的对应的摆动角度位置处的多个弹性帧数据进行合成处理来生成合成弹性帧数据，通过合成得到的多个弹性帧数据来生成弹性体数据。

Description

三维弹性图像生成方法以及超声波诊断装置
技术领域
本发明涉及利用超声波来对表示被检体的生物体组织的硬度或软度的三维弹性图像进行显示的三维弹性图像生成方法以及实施该方法的超声波诊断装置。
背景技术
超声波诊断装置通过超声波探头对被检体发送超声波，接收从被检体内部的生物体组织返回的反射回波信号，基于该接收信号来生成三维断层图像、三维弹性图像等的超声波图像并显示在显示器上，来供诊断使用。
另一方面，为了提高诊断精度，有提高图像的分辨率、降低噪声等等的改善超声波图像的画质的要求。
例如，在专利文献1中，提出如下的技术，从连续取得的多个二维弹性帧数据中提取压迫量(位移)相同的二维弹性帧来构成弹性体数据，对该弹性体数据进行体绘制来构筑高画质的三维弹性图像。另外，在专利文献1中，还提出如下技术，取代位移或压力，仅用相关系数高的二维弹性帧来合成弹性体数据，从而构筑高画质的三维弹性图像。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2008-259555号公报
发明的概要
发明要解决的课题
但是，根据专利文献1，虽然能构筑一定的高画质的三维弹性图像，但由于没有考虑构成弹性体数据的多个弹性帧数据的排列方向(下面称作短轴方向)的画质的连续性，因此存在有在三维弹性图像中产生噪声的可能性。另外，也没有考虑到实时构筑高画质的三维弹性图像的情况。
发明内容
本发明要解决的课题在于确立提高构成弹性体数据的多个弹性帧数据在短轴方向上的画质连续性，能稳定地生成高画质的三维弹性图像的三维弹性图像生成方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的第1形态是一种三维弹性图像生成方法，基于由针对被检体而取得的多个弹性帧数据构成的弹性体数据，通过体绘制来生成三维弹性图像，其特征在于，针对构成所述弹性体数据的所述弹性帧数据，对包含该弹性帧数据的在摆动方向上相邻的多个弹性帧数据进行合成处理，通过合成得到的多个弹性帧数据来生成弹性体数据，并对所述弹性体数据进行体绘制来生成所述三维弹性图像。
本发明在弹性体数据的生成法中具有特征。即，将构成弹性体数据的各个弹性帧数据置换成将其与相邻的多个弹性帧数据进行合成而得到的合成弹性帧数据，来生成弹性体数据。由此，构成弹性体数据的合成弹性帧数据成为相邻的多个弹性帧数据的平均的数据。并且，由于相邻的多个弹性帧数据也分别同样地成为相邻的多个弹性帧数据的平均的数据，因此，能提高构成弹性体数据的多个弹性帧数据在短轴方向上的画质的连续性。例如，即使在1个弹性帧数据中包含噪声，也能通过将其与相邻的画质良好的多个弹性帧数据进行合成来抑制噪声。换言之，即使在体数据制作时因噪声帧的影响而失去短轴方向的连续性的情形下，也能除去噪声的影响地构筑连续性高的体数据。
发明的效果
根据本发明，能提高构成弹性体数据的多个弹性帧数据在短轴方向上的画质的连续性，能稳定地生成高画质的三维弹性图像。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的超声波诊断装置的整体构成的框图。
图2是表示作为图1的一个实施方式的特征部的噪声帧内插部的详细构成的框图。
图3是表示本发明的噪声帧内插部的实施例1的处理顺序的图。
图4是表示本发明的噪声帧内插部的实施例2的处理顺序的图。
图5是表示本发明的噪声帧内插部的实施例3的处理顺序的图。
图6是表示本发明的噪声帧内插部的实施例4的处理顺序的图。
图7是表示本发明的噪声帧内插部的实施例5的处理顺序的图。
图8是表示本发明的噪声帧内插部的实施例6的处理顺序的图。
图9是表示本发明的噪声帧内插部的实施例7的处理顺序的图。
具体实施方式
参照图1来说明应用本发明的三维弹性图像生成方法而成的一个实施方式的超声波诊断装置的构成。如图1所示，超声波诊断装置100中具备：与被检体101抵接而使用的超声波探头102；介由超声波探头102，每隔一定的时间间隔对被检体101反复发送超声波的发送部105；接收从被检体101反射的反射回波信号的接收部106；控制发送部105和接收部106的收发控制部107；和对接收部106接收到的反射回波进行定相相加的定相相加部108。
超声波探头102排列多个振子而形成，具有介由振子来对被检体101收发超声波的功能。超声波探头102由形成矩形或扇形而排列的多个振子构成，在与多个振子的排列方向(长轴方向)正交的方向(短轴方向)使振子机械性摆动，能三维地收发超声波。另外，超声波探头102也可以将多个振子进行二维排列，电子地控制超声波的收发。
发送部105生成用于驱动超声波探头102的振子来产生超声波的波发送脉冲。发送部105具有将发送的超声波的收敛点设定在某深度的功能。另外，接收部106以规定的增益对超声波探头102接收到的反射回波信号进行放大，生成RF信号、即接收信号。超声波的收发控制部107控制发送部105和接收部106。定相相加部108控制由接收部106放大的RF信号的相位，对1个或多个收敛点形成超声波的波接收波束，从而生成RF帧数据(相当于原始数据)。
在超声波诊断装置100中设有：存储由定相相加部108生成的RF信号帧数据的数据存储部109；和基于存储于数据存储部109的RF信号帧数据来构成二维断层图像的二维断层图像构成部113。
另外，设有断层体数据生成部114，其基于由二维断层图像构成部113构成的二维断层图像的取得位置来进行三维坐标变换，生成断层体数据。并且，具备三维断层图像构成部115，其基于断层体数据的亮度和不透明度来进行体绘制，来构成三维断层图像。
进而，二维弹性图像构成部116基于存储于数据存储部109中的多个RF信号帧数据来构成二维弹性图像。弹性体数据生成部117基于由二维弹性图像构成部116构成的二维弹性图像的取得位置来进行三维坐标变换，生成弹性体数据。三维弹性图像构成部118基于由弹性体数据生成部117生成的弹性体数据的弹性值和不透明度来进行体绘制，从而构成三维弹性图像。三维断层图像构成部115以及三维弹性图像构成部118包括以MPR(Multiple P1anar Reformat，多平面重建)或多层螺旋等的多个切面来三维地进行显示的情况。
合成处理部119按照来自控制部103的指令，来合成二维断层图像和二维弹性图像，或合成三维断层图像和三维弹性图像，将合成的合成图像或二维断层图像等显示于显示部120。另外，在超声波诊断装置100中具备：控制上述各构成要素的控制部103；和对控制部103进行各种输入的操作部104。操作部104具备键盘或轨迹球等。
二维断层图像构成部113基于通过控制部103设定的设定条件，输入从数据存储部109输出的RF信号帧数据并进行增益补正、日志压缩、检波、轮廓强调、滤波处理等的信号处理，构成二维断层图像。
超声波探头102能与超声波的收发同时，测量收发方向(θ，φ)。在此，θ是沿着扫描面的超声波束的波束角度，φ短轴方向的摆动角度。断层体数据生成部114基于相当于二维断层图像的取得位置的收发方向(θ，φ)来对多个二维断层图像进行三维变换，生成断层体数据。三维断层图像构成部115基于断层体数据，使用构成三维断层图像的下面的式(1)～(3)，来进行体绘制。
Cout(i)＝Cout(i-1)+(1-Aout(i-1))·A(i)·C(i)·S(i)…(1)
Aout(i)＝Aout(i-1)+(1-Aout(i-1))·A(i)…(2)
A(i)＝Opacity[C(i)]…(3)
在此，C(i)是在从制作的二维投影面上的某点观察三维断层图像的情况下存在于视线上第i个的体素的亮度值。Cout(i)是被输出的像素值。例如，在视线上排列有N个体素的亮度值时，对直到i＝0～N-1为止进行累计而得到的亮度值Cout(N-1)成为最终输出的像素值。Cout(i-1)表示到第(i-1)个为止的累计值。
另外，A(i)是存在于视线上的第i个的亮度值的不透明度，如式(3)表示，是取0～1.0的值的断层不透明度表(断层不透明度表)。断层不透明度表通过根据亮度值来参考不透明度，由此决定对所输出的二维投影面(三维断层图像)上的贡献率。
S(i)是根据用亮度C(i)及其周边的像素值而求得的斜率而估算出的用于加阴影的权重分量，例如表示在光源与以体素i为中心的面的法线一致的情况下，由于反射最强，因此赋予1.0，在光源与法线正交的情况下赋予0.0等的强调效果。
Cout(i)和Aout(i)都以0为初始值。如式(2)所示那样，每当通过体素时Aout(i)就进行累计，收敛于1.0。因此，在如式(1)所示那样直到第(i-1)为止的不透明度的累计值Aout(i-1)成为约1.0的情况下，第i个以后的亮度值C(i)不会反映在输出图像上。
二维弹性图像构成部116根据存储于数据存储部109中的多个RF信号帧数据来测量位移。然后，二维弹性图像构成部116基于测量出的位移来运算弹性值，构成二维弹性图像。所谓的弹性值，是形变、弹性率、位移、粘性、形变比等的弹性信息的任一者。弹性体数据生成部117基于相当于二维弹性图像的取得位置的收发方向(0，φ)，来对多个二维弹性图像进行三维变换，从而生成弹性体数据。三维弹性图像构成部118基于弹性值来对弹性体数据进行体绘制，由此构成三维弹性图像。
在此，说明本实施方式的特征部的构成。如图1所示，在本实施方式中，与弹性体数据生成部117建立关联地设置噪声帧内插部121。另外，虽未图示，但在超声波探头102安装有使超声波探头102在短轴方向上摆动的摆动装置。具备介由该摆动装置来控制超声波探头102的扫描面的摆动角度φ的摆动控制部110。从摆动控制部110对控制部103输入超声波探头102的摆动角度φ。
噪声帧内插部121如图2所示框图那样构成。即，由弹性体数据生成部117依次生成的弹性体数据作为在短轴方向上连续的多个弹性帧数据而被积蓄在体保持部122的体保持部V1、V2、V3、…。噪声帧内插部121包含如下要素而构成：从体保持部122依次读取弹性帧数据，并判定弹性帧数据的画质是否良好的帧判定部124；考虑帧判定部124的判定结果来合成弹性帧数据的帧合成部126；和体合成部128，其生成使用帧合成部126合成的合成弹性帧数据而生成的弹性体数据。
在此，说明噪声帧。所谓噪声帧是指，如由于压迫粗略而超出了位移检测范围从而无法取得弹性值的弹性帧、相对于弹性值的运算方向(例如深度方向形变)混有压缩和伸展的弹性帧等那样无法反映适当的硬度信息的弹性帧。若在弹性体数据中包含这样的噪声帧，则在三维弹性图像中产生噪声，从而存在妨碍诊断的可能性。因此，在本实施方式中，特征在于，设置噪声帧内插部121，能排除噪声帧的影像来生成高画质的三维弹性图像。下面，在实施例中分开说明噪声帧内插部121的处理顺序。
实施例1
参照图3来说明实施例1的噪声帧内插方法。如图3(a)所示，使超声波探头在短轴方向上摆动来取得由多个弹性帧数据构成的弹性体数据，并将其容纳在体保持部122中。如图3(b)所示，在帧合成部126中，对构成所取得的弹性体数据的多个弹性帧数据进行合成，进而，在体合成部128中，生成由合成的多个弹性帧数据构成的弹性体数据。合成的弹性帧数据(合成弹性帧数据)例如如图3(c)所示，通过对连续的3个弹性帧数据(φ1、φ2、φ3)301进行加法平均来合成，从而设为合成弹性帧数据302(φ2)。同样地，通过对连续的3个弹性帧数据(φ2、φ3、φ4)301进行加法平均来合成，从而设为合成弹性帧数据303(φ3)。
在图3(c)的合成中使用的平均化手法还能使用FIR滤波器(有限冲击(impulse)响应滤波器)、IIR滤波器(无限冲击响应滤波器)的任一者。能根据存储器区域的容量来调整FIR滤波器级数(适应5片滤波器的情况下：约1[mm]的精度)、IIR滤波器。通过反复图3(c)的帧的合成处理，制作弹性体数据。
根据本实施例1，由于将构成弹性体数据的各个弹性帧数据置换成将相邻的多个弹性帧数据合成的合成弹性帧数据，从而来生成弹性体数据，因此构成弹性体数据的合成弹性帧数据成为相邻的多个弹性帧数据的平均的数据。而且，由于相邻的多个弹性帧数据也分别同样地，成为相邻的多个弹性帧数据的平均的数据，因此，能提高构成弹性体数据的多个弹性帧数据的短轴方向的画质的连续性。
另外，根据本实施例1，例如即使在1片的弹性帧数据中包含噪声，通过将其与相邻的质量良好的多个弹性帧数据合成，与良好的图像的平滑化，能抑制噪声的影响。换言之，即使在体数据制作时因噪声帧的影响而失去了短轴方向的连续性这样的情形下，也能除去噪声的影响而构筑连续性高的弹性体数据。其结果，能获得稳定的三维弹性图像。
实施例2
参照图4来说明实施例2的噪声帧内插方法。如图4(a)所示，使超声波探头在短轴方向上摆动来取得由多个弹性帧数据构成的弹性体数据，并将其容纳在体保持部122中。本实施例2与实施例1不同点在于，如图4(c)所示，针对依次容纳在体保持部122中的弹性帧数据(φ1、φ2、…)401，用帧判定部124来判定各自的画质的良好与否。设帧判定部124的判定结果是判定为弹性帧数据(φ1、φ3、φ5)403的画质良好，判定为弹性帧数据(φ2、φ4)406的画质不良好，即判定为是噪声帧。这种情况下，本实施例的帧合成部126将判定为噪声帧的弹性帧数据(φ2、φ4)406排除在外，对剩下的3个弹性帧数据(φ1、φ3、φ5)404进行加法平均，由此设为合成弹性帧数据(φ3)405，并输出给体合成部128。
说明帧判定部124的算法。关于一个弹性帧数据的画质的良好还是恶劣的判定方法，能应用公知的方法。例如，将表示图像的一致度的相关系数、弹性帧(位移、形变、形变比、弹性率)的平均、偏差或S/N(噪声比率)等设定为评价值，判定该评价值是否满足判定阈值。在下面示出用于算出形变的偏差SD的式(4)。即，噪声较多的帧由于相对于平均的偏差变大，因此能判定图像的良好与否。
SD = Σ i = 0 W Σ j = 0 H ( d ( i , j ) - d ‾ ) 2 W * H - - - ( 4 )
W：图像横尺寸H：图像纵尺寸d(i，j)：形变数据形变数据平均
因此，根据本实施例2，由于将噪声帧排除在外来合成多个弹性帧数据，因此，与实施例1相比，能进一步地提高构成弹性体数据的多个弹性帧数据的短轴方向的画质的连续性。
实施例3
参照图5来说明实施例3的噪声帧内插方法。如图5(a)所示，使超声波探头在短轴方向上摆动来取得由多个弹性帧数据构成的弹性体数据，并将其容纳在体保持部122。本实施例3与实施例2的不同点在于，取代作为噪声帧而被排除在外的弹性帧数据(φ2、φ4)406，用接着这些弹性帧数据(φ2、φ5)406的弹性帧数据(φ3、φ4)的复制来进行补足。由此，根据本实施例3，对5个弹性帧数据(φ1、φ3、φ3、φ5、φ5)504进行加法平均，从而设为合成弹性帧数据(φ3)505，并输出给体合成部128。
根据本实施例3，相对于实施例2，能使合成处理所涉及的弹性帧数据的帧数总是固定地来制作合成帧。
实施例4
参照图6来说明实施例4的噪声帧内插方法。在实施例1～3中，将在一个弹性体数据内制作连续稳定的弹性帧数据置于重点，是利用连续、相邻的多个弹性帧数据来制作1个合成弹性帧数据。
与此相对，在本实施例4中，如图6(a)所示，使超声波探头在短轴方向上摆动来取得由多个弹性帧数据构成的弹性体数据，并将其容纳在体保持部122中，反复进行上述操作，将多个(图示例中为3个)的弹性体数据容纳在体保持部122中。
然后，如图6(b)所示，在本实施例中，在帧合成部126中，从通过在时间上不同的多次体扫描而得到的多个弹性体数据中取出与摆动角度位置对应的多个弹性帧数据，并对它们进行加法平均处理，从而生成其摆动角度位置(短轴位置)处的合成弹性帧数据。即，本实施例是利用帧合成部126合成各个与弹性体数据的相同的短轴位置对应的多个弹性帧数据。合成出的合成弹性帧数据成为弹性体数据中的对应的短轴位置处的合成弹性帧数据。如此，能通过对各弹性体数据反复短轴方向的帧份的弹性帧数据的合成处理，来制作1个弹性体数据。
在此，为了没有位置偏离地合成各弹性体数据的相同摆动角度位置处的弹性帧数据，在摆动控制部110中检测超声波探头102的摆动角度φ，将检测出的摆动角度φ输出给控制部103。控制部103基于摆动角度φ，介由收发控制部107来进行超声波探头102的超声波收发的控制。另外，在数据存储部109同时存储RF帧数据和摆动角度φ。由此，在由弹性体数据生成部117收集的弹性帧数据中赋予摆动角度φ，从而取得与多个弹性体数据的摆动角度φ的对应。
与实施例1～3比较，根据本实施例，由于合成各弹性体数据的与同一摆动角度φ对应的位置处的弹性帧数据，因此不需要考虑短轴方向的位置偏离。但是，由于与实施例1～3相比，为了收集多个弹性体数据会发生时间滞后，因此，存在若要提高实时性则需要降低画质这样的缺点。
实施例5
参照图7来说明实施例5的噪声帧内插方法。关于在收集多个弹性体数据后连续生成稳定的高画质的弹性体数据这一点，与实施例4相同。本实施例与实施例4不同点在于：如图7所示，对例如3个弹性体数据的对应的摆动角度位置处的弹性帧数据的画质进行比较，并选择最良好的画质的弹性帧数据，组合每个摆动角度的最良好的画质的弹性帧数据来形成图像数据。
即，在体保持部122中保持3个弹性体数据，由帧判定部124判定该保持的各个弹性体数据的对应的摆动角度的弹性帧数据的画质良好与否。基于该判定结果，由帧合成部126在对应的摆动角度的弹性帧数据中选择最良好画质的弹性帧数据。然后，体合成部128如图7(b)所示那样，生成对各摆动角度位置处的最良好画质的弹性帧数据进行了集合得到的弹性体数据。
实施例6
参照图8来说明实施例6的噪声帧内插方法。本实施例是组合了实施例1～3所示的1个弹性体数据内的弹性帧数据的合成处理、和实施例4、5中所示的多个弹性体数据间的弹性帧数据的合成处理的处理。由此，能生成更稳定的高画质的弹性体数据。
即，如图8(a)所示，使超声波探头在短轴方向上摆动来取得多个由多个弹性帧数据构成的弹性体数据，并将它们依次容纳在体保持部122中。体合成部126如图8(b)所示，对取得的多个弹性体数据的每一个，在相邻的多个弹性帧数据彼此间进行合成处理，生成对合成弹性帧数据进行了集合的多个弹性体数据。将这些多个弹性体数据再度保持在体数据保持部122中。
进而，在体合成部128中，如图8(c)所示，从多个弹性体数据中，例如对同一摆动位置的合成弹性帧数据进行加法平均，或者选择最良好画质的合成弹性帧数据，来生成由新的合成弹性帧数据构成的弹性体数据。如此，根据本实施例，通过1个体1个体滑动地，将体保持在体保持部122中，能作为动态图像连续地显示，能进一步提高其效果。能组合在多个弹性帧数据的合成处理时进行帧判定即画质的良好与否判定来进行合成；或者能在弹性体数据的合成处理时进行帧判定来进行合成。
实施例7
参照图9来说明实施例7的噪声帧内插方法。在超声波装置中，为了得到高画质的超声波图像，一般通过使长轴方向的超声波束间距较细地进行扫描来实现。另外，为了在三维图像中也得到高画质的超声波像，通过使短轴方向的帧间距较细地进行摆动来实现。但是，画质与实时性是此消彼长的关系，因此，在高精细的三维模式中，使帧间距较细，在实时三维模式中，使帧间距较粗。
如图9(a)所示，在高精细三维模式的情况下，由于使短轴方向的帧间距较细，因此在适于在实施例1～3所示的1个弹性体数据内，在相邻的多个弹性帧数据间进行合成处理。即，将相邻的多个弹性帧数据的摆动角度位置视作大致相同来对待。另一方面，在图9(b)所示那样的实时三维模式的情况下，由于帧间距较粗，因此，若如实施例1～3那样在相邻的多个弹性帧数据间进行合成处理，则由于相邻的多个弹性帧数据的摆动角度位置的偏离较大，因此，合成出的弹性帧数据的画质的改善效果较小。因此，在实时三维模式的情况下，期望通过在实施例4、5等所示的多个弹性体数据间，使用处于同一摆动角度位置的多个弹性帧数据来进行合成处理，来补足画质差的弹性帧数据。
因此，在本实施例中，设有合成方法切换部，其检测构成弹性体数据的多个弹性帧数据的摆动角度的间距，根据检测出的间距来切换高精细三维模式和实时三维模式。即，合成方法切换部在摆动角度的检测间距不足设定值时，在图9(a)的高精细三维模式下生成弹性体数据。并且，在摆动角度检测间距为设定值以上时，在图9(b)的实时三维模式下生成弹性体数据。在用于切换合成方法的摆动角度的检测间距为设定值、例如与摆动角度间距对应的帧间距为0.05[mm]的情况下，设为高精细三维模式的合成方法，在1[mm]的情况下，设为实时三维模式的合成方法。
另外，还能配合高精细三维模式和实时三维模式的切换，从噪声帧内插部121或控制部103向收发控制部107输出模式切换指令。配合该模式切换指令，收发控制部107在高精细三维模式时将长轴方向的超声波束间距的密度控制得较密，在实时三维模式时将长轴方向的超声波束间距的密度控制得较粗。
根据本实施例，由于能按照高精细三维模式和实时三维模式自动地进行噪声帧的补足处理，因此能提高可操作性。
以上，本发明的第1形态中，在基于由针对被检体101取得的多个弹性帧数据构成的弹性体数据、通过体绘制来生成三维弹性图像的三维弹性图像生成方法中，针对构成弹性体数据的弹性帧数据，对包含该弹性帧数据的在摆动方向上相邻的多个弹性帧数据进行合成处理，通过合成出的多个弹性帧数据来生成弹性体数据。
另外，在超声波诊断装置中，具备：弹性体数据生成部117，其收集使对被检体101发送的超声波信号的扫描面在与该扫描面相交的方向上摆动而取得的多个弹性帧数据，从而来生成弹性体数据；和三维弹性图像构成部118，其基于由弹性体数据生成部117生成的弹性体数据来构筑三维弹性图像，弹性帧数据生成部117对在摆动方向上相邻的多个弹性帧数据进行合成处理来制作合成弹性帧数据，基于合成弹性帧数据来生成弹性体数据。
具体地，在弹性体数据的生成法中具有特征。即，将构成弹性体数据的各个弹性帧数据置换为将该弹性帧数据与相邻的多个弹性帧数据合成而得到的合成弹性帧数据，来生成弹性体数据。由此，构成弹性体数据的合成弹性帧数据成为相邻的多个弹性帧数据的平均的数据。并且，由于相邻的多个弹性帧数据也分别同样地成为相邻的多个弹性帧数据的平均的数据，因此能提高构成弹性体数据的多个弹性帧数据的在短轴方向上的画质的连续性。例如，即使在1个弹性帧数据中包含噪声，也能通过将其与相邻的画质良好的多个弹性帧数据进行合成来抑制噪声的影响。换言之，即使在体数据制作时因噪声帧的影响而失去短轴方向的连续性这样的情形下，也能除去噪声的影响而构筑连续性高的体数据。
这种情况下，生成合成弹性帧数据的合成处理能设为对包含该弹性帧数据的在摆动方向上相邻的多个弹性帧数据进行加法平均的处理。另外，还能取代其，对各个弹性帧数据判定画质的良好与否，将画质判定为否的弹性帧数据排除在外地生成合成弹性帧数据。进而，还能针对各个弹性帧数据来判定画质的良好与否，将画质判定为良好的弹性帧数据置换为与该弹性帧数据相邻的2个弹性帧数据的任一方或加法平均，由此来对合成弹性帧数据进行合成。
另外，为了解决上述的课题，本发明的第2形态中，在基于由针对被检体而取得的多个弹性帧数据构成的弹性体数据、通过体绘制来生成三维弹性图像的三维弹性图像生成方法中，存储多个所述弹性体数据，基于所存储的多个所述弹性体数据的对应摆动角度位置处的多个所述弹性帧数据来生成合成弹性帧数据，基于该合成弹性帧数据来生成弹性体数据。
另外，在超声波诊断装置中，具备：弹性体数据生成部117，其收集使对被检体101发送的超声波信号的扫描面在与该扫描面相交的方向上摆动而取得的多个弹性帧数据，从而来生成弹性体数据；和三维弹性图像构成部118，其基于由弹性体数据生成部117生成的弹性体数据来构筑三维弹性图像，弹性体数据生成部117存储多个弹性体数据，基于所存储的多个弹性体数据的对应摆动角度位置处的多个弹性帧数据来生成合成弹性帧数据，基于该合成弹性帧数据来生成弹性体数据。
即，在第1形态中，对1个弹性体数据中的连续的多个弹性帧数据进行合成处理，且将进行合成处理的多个弹性帧数据一个一个地错开，来生成各个合成弹性帧数据。与此相对，在第2形态中，预先存储针对被检体的同一部位而取得的多个弹性体数据，对该多个弹性体数据中的短轴方向的摆动角度位置对应的多个弹性帧数据进行合成处理，由此生成弹性体数据，这一点与第1形态不同。根据该第2形态，与第1形态相同，能提高构成弹性体数据的多个弹性帧数据在短轴方向上的画质的连续性。特别是，根据第2形态，在多个弹性帧数据的短轴方向的间距较粗的情况下有效。反之，第1形态的情况由于对摆动角度位置不同的多个弹性帧数据进行合成处理，因此在短轴方向的间距较密时具有画质提高的效果。
在这种情况下，生成合成弹性帧数据的合成处理能设为对对应的摆动角度位置处的多个弹性帧数据进行加法平均的处理。另外，生成合成弹性帧数据的合成处理也可以是将对应的摆动角度位置处的多个弹性帧数据中的画质最良好的弹性帧数据设为合成弹性帧数据的处理。
进一步地组合这些合成处理，存储多个弹性体数据，基于所存储的多个弹性体数据的对应的摆动角度位置处的多个合成弹性帧数据来生成新的合成弹性帧数据，基于该新的合成弹性帧数据来生成新的弹性体数据，能基于新的弹性体数据来生成三维弹性图像。
在这种情况下，新的合成弹性帧数据的合成处理能设为对对应的摆动角度位置处的多个合成弹性帧数据进行加法平均的处理。另外，新的合成弹性帧数据的合成处理能将对应的摆动角度位置处的多个合成弹性帧数据中的画质最良好的合成弹性帧数据设为新的合成弹性帧数据。
进而，本发明的第3形态中，在基于由针对被检体而取得的多个弹性帧数据构成的弹性体数据、通过体绘制来生成三维弹性图像的三维弹性图像生成方法中，特征在于，针对构成弹性体数据的各弹性帧数据进行第1合成处理和第2合成处理，第1合成处理中，对包含该弹性帧数据的在摆动方向上相邻的多个弹性帧数据进行合成处理来制作合成弹性帧数据，生成将各弹性帧数据置换为合成弹性帧数据的弹性体数据，第2合成处理中，基于所存储的多个弹性体数据的对应的摆动角度位置处的多个弹性帧数据来生成合成弹性帧数据，基于该合成弹性帧数据来生成弹性体数据，其中，检测构成弹性体数据的多个弹性帧数据的摆动方向的间距，在检测间距不足设定值时，通过第1合成处理来生成弹性体数据，在检测间距为设定值以上时，通过第2合成处理来生成弹性体数据，并基于弹性体数据来生成三维弹性图像。
即，本发明的第3形态是组合了第1和第2形态的优点的发明。如前述那样，在多个弹性帧数据的短轴方向的间距较密的情况下(例如高精细三维模式)，由于即使使用同一弹性体数据的相邻的多个弹性帧数据来进行合成也能无视短轴方向的摆动角度的偏离，因此能生成高画质的弹性体数据。另一方面，在多个弹性帧数据的短轴方向的间距较粗的情况下(例如实时三维模式)，由于无法无视短轴方向的摆动角度的偏离，因此优选在多个弹性体数据间对摆动角度位置对应的多个弹性帧数据进行合成处理。
在第3形态中，第1合成处理和第2合成处理能分别应用第1形态和第2形态的合成处理。
实施上述的第1～第3形态的三维弹性图像生成方法的本发明的超声波诊断装置能应用在如下超声波诊断装置中实现，具备：弹性体数据生成部，其收集使对被检体发送的超声波信号的扫描面在与该扫描面相交的方向上摆动而取得的多个弹性帧数据，从而来生成弹性体数据；和三维弹性图像构成部，其基于由弹性体数据生成部生成的弹性体数据来构筑三维弹性图像。即，能如下地实现：通过在弹性体数据生成部中应用本发明的三维弹性图像生成方法的第1～第3形态，三维弹性图像构成部基于由弹性体数据生成部生成的弹性体数据来构筑三维弹性图像。
符号的说明
100  超声波诊断装置
102  超声波探头
103  控制部
104  操作部
107  收发控制部
108  定相相加部
109  数据存储部
110  摆动控制部
116  二维弹性图像构成部
117  弹性体数据生成部
118  三维弹性图像构成部
119  合成处理部
120  显示部
121  噪声帧内插部

Claims (15)

1.一种超声波诊断装置，具备：
弹性体数据生成部，其收集使对被检体发送的超声波信号的扫描面在与该扫描面相交的方向上摆动而取得的多个弹性帧数据，来生成弹性体数据；和
三维弹性图像构成部，其基于由该弹性体数据生成部生成的所述弹性体数据来构筑三维弹性图像，
所述超声波诊断装置的特征在于，
所述弹性体数据生成部对摆动方向上相邻的多个弹性帧数据进行合成处理来制作合成弹性帧数据，并基于所述合成弹性帧数据来生成所述弹性体数据。
2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述合成弹性帧数据是对包括该弹性帧数据的在摆动方向上相邻的多个弹性帧数据进行加法平均而得到的数据。
3.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述弹性体数据生成部对所述弹性帧数据的每一个判定画质的良好与否，按照将所述画质被判定为否的所述弹性帧数据排除在外的方式，合成所述合成弹性帧数据。
4.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述弹性体数据生成部对所述弹性帧数据的每一个判定画质的良好与否，将所述画质被判定为否的所述弹性帧数据置换为与该弹性帧数据相邻的2个弹性帧数据的任意一者或加法平均，由此来合成所述合成弹性帧数据。
5.一种超声波诊断装置，具备：
弹性体数据生成部，其收集使对被检体发送的超声波信号的扫描面在与该扫描面相交的方向上摆动而取得的多个弹性帧数据，来生成弹性体数据；和
三维弹性图像构成部，其基于由该弹性体数据生成部生成的所述弹性体数据来构筑三维弹性图像，
所述超声波诊断装置的特征在于，
所述弹性体数据生成部存储多个所述弹性体数据，基于所存储的多个所述弹性体数据的对应的摆动角度位置处的多个所述弹性帧数据来生成合成弹性帧数据，并基于该合成弹性帧数据来生成弹性体数据。
6.根据权利要求5所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述合成弹性帧数据是对对应的摆动角度位置处的多个所述弹性帧数据进行加法平均而得到的数据。
7.根据权利要求5所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述合成弹性帧数据是对应的摆动角度位置处的多个所述弹性帧数据中画质最良好的弹性帧数据。
8.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述弹性体数据生成部存储多个所述弹性体数据，基于所存储的多个所述弹性体数据的对应的摆动角度位置处的多个所述合成弹性帧数据来生成新的合成弹性帧数据，并基于该新的合成弹性帧数据来生成新的弹性体数据，
所述三维弹性图像构成部基于所述新的弹性体数据来构筑所述三维弹性图像。
9.根据权利要求8所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述新的合成弹性帧数据是对对应的摆动角度位置处的多个所述合成弹性帧数据进行加法平均而得到的数据。
10.根据权利要求8所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述新的合成弹性帧数据是对应的摆动角度位置处的多个所述合成弹性帧数据中画质最良好的合成弹性帧数据。
11.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述弹性体数据生成部具备：
第1合成部，其针对构成所述弹性体数据的各所述弹性帧数据，对包含该弹性帧数据的在摆动方向上相邻的多个弹性帧数据进行合成处理从而制作合成弹性帧数据，生成已将各所述弹性帧数据置换成所述合成弹性帧数据后的弹性体数据；
第2合成部，其存储多个所述弹性体数据，基于所存储的多个所述弹性体数据的对应的摆动角度位置处的多个所述弹性帧数据来生成合成弹性帧数据，并基于该合成弹性帧数据来生成弹性体数据；和
合成方法切换部，其检测构成所述弹性体数据的多个所述弹性帧数据在所述摆动方向上的间距，在检测出的间距不足设定值时，由所述第1合成部来生成所述弹性体数据，在所检测出的所述间距为所述设定值以上时，由所述第2合成部来生成所述弹性体数据，
所述三维弹性图像构成部基于由所述弹性体数据生成部生成的所述弹性体数据来构筑所述三维弹性图像。
12.根据权利要求11所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述第1合成部对所述弹性帧数据的每一个判定画质的良好与否，按照将画质被判定为否的所述弹性帧数据排除在外的方式合成所述合成弹性帧数据。
13.根据权利要求11所述的超声波诊断装置，其特征在于，
所述第2合成部存储多个所述弹性体数据，基于所存储的多个所述弹性体数据的对应的摆动角度位置处的多个所述弹性帧数据来生成合成弹性帧数据，基于该合成弹性帧数据来生成弹性体数据。
14.一种三维弹性图像生成方法，基于由针对被检体而取得的多个弹性帧数据构成的弹性体数据，通过体绘制来生成三维弹性图像，所述三维弹性图像生成方法的特征在于，
针对构成所述弹性体数据的所述弹性帧数据，对包含该弹性帧数据的在摆动方向上相邻的多个弹性帧数据进行合成处理，通过合成得到的多个弹性帧数据来生成弹性体数据。
15.一种三维弹性图像生成方法，基于由针对被检体而取得的多个弹性帧数据构成的弹性体数据，通过体绘制来生成三维弹性图像，所述三维弹性图像生成方法的特征在于，
存储多个所述弹性体数据，基于所存储的多个所述弹性体数据的对应的摆动角度位置处的多个所述弹性帧数据来生成合成弹性帧数据，并基于该合成弹性帧数据来生成弹性体数据。
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