JP2008073417A - Ultrasonic diagnostic device - Google Patents
Ultrasonic diagnostic device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008073417A JP2008073417A JP2006258655A JP2006258655A JP2008073417A JP 2008073417 A JP2008073417 A JP 2008073417A JP 2006258655 A JP2006258655 A JP 2006258655A JP 2006258655 A JP2006258655 A JP 2006258655A JP 2008073417 A JP2008073417 A JP 2008073417A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- information
- elastic
- elasticity
- tissue
- subject
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、超音波診断装置に係り、具体的には、被検体の組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像及びこれに対応する圧縮情報を精度良くユーザに提供し、診断における鑑別性を向上させることができる超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and specifically provides an elastic image representing the hardness or softness of a tissue of a subject and compressed information corresponding thereto to a user with high accuracy, so that discrimination in diagnosis is possible. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that can be improved.
従来の超音波診断装置では、図2(A)〜(C)に示すように、被検体の対象組織に探触子2を当てて一定の応力を加え、5%〜20%程度の歪みが生じた状態で0.2%〜1%程度の微少な歪み変化を生じさせながら、組織の硬さ又は軟らかさを表す歪みや弾性率などの弾性情報を演算している。そして、その弾性情報に応じて、例えば色相や輝度により階調を付けた弾性画像を生成して表示している。検査者は、この弾性画像により組織の弾性情報を認識して、組織の良悪性を鑑別することとなる。
In the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, as shown in FIGS. 2A to 2C, the
ここで、非特許文献1に記載されているように、組織の弾性は一般に非線形性の特性を有しており、図3のような応力−歪みの関係を持っている。弾性率はこの特性曲線の傾きで与えられるため、絶対的な圧縮状態(歪みε、圧力(応力)σ)に依存して弾性率は変化する。また、同文献に示されるように、この非線形性の程度が組織毎に異なるため、歪みの条件が5%か20%かによって、乳管がんと繊維組織の弾性率の大小関係が入れ替わるなど、良悪性鑑別を高精度に行うためには、図4に示すように、絶対的な圧縮状態を基準にして評価することが必要となる。
Here, as described in
ところで、弾性画像を生成する際に、例えば特許文献1などに記載されているように、過去に演算された、つまり取得時刻の異なる弾性情報間でパーシスタンス処理などの平滑化をおこない、ノイズ成分を除去した高いS/N比の弾性画像を生成することが知られている。
By the way, when generating an elastic image, for example, as described in
しかしながら、特許文献1に記載されている平滑化処理を用いて生成された弾性画像では、組織の鑑別を精度良くおこなえない場合がある。
However, in an elastic image generated by using the smoothing process described in
すなわち、上述のように生体組織は圧縮に対して非線形の応答を示し、圧縮の程度に応じて硬さが変化するので、組織を鑑別する際には、弾性画像に表れる組織の硬さを、この弾性画像が得られた時の圧縮状態と対応付けて評価する必要がある。しかし、特許文献1の技術では、このような事実は考慮されていないため、例えば、現時刻での圧縮状態とは異なる圧縮状態下において得られた過去の弾性情報との間で平滑化処理がおこなわれ、現時刻での圧縮状態とは厳密には相関しない弾性画像が生成される。
That is, as described above, the biological tissue shows a non-linear response to compression, and the hardness changes according to the degree of compression, so when distinguishing the tissue, the hardness of the tissue that appears in the elastic image, It is necessary to evaluate in association with the compression state when the elastic image is obtained. However, in the technique of
さらに、この弾性画像は、現時刻の圧縮状態に至るまでの圧縮状態の変動状況に依存した画像となるため、確定的な診断が妨げられる場合がある。 Furthermore, since this elastic image becomes an image depending on the state of change in the compression state up to the compression state at the current time, deterministic diagnosis may be hindered.
本発明は、弾性画像及び弾性画像に精度良く対応する圧縮情報を提供して、組織鑑別の精度ないし信頼性を一層向上させることを課題とする。 An object of the present invention is to provide an elastic image and compressed information corresponding to the elastic image with high accuracy to further improve the accuracy or reliability of tissue discrimination.
上記課題を解決するため、本発明の超音波診断装置の第1態様は、被検体の組織に加わる圧力が変化する過程で計測された超音波断層データに基づいて、被検体の断層部位の複数の計測点における弾性情報を順次求める手段と、取得時刻の異なる弾性情報を平滑化する平滑化処理手段と、平滑化処理された弾性情報に基づいて弾性画像を生成して表示する手段とを備え、平滑化の対象となる弾性情報のそれぞれの取得時刻における、被検体の組織に加わる圧力に相関する圧縮情報を平滑化して、弾性画像と共に表示することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a first aspect of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is based on ultrasonic tomographic data measured in the process of changing the pressure applied to the tissue of the subject, Means for sequentially obtaining elasticity information at measurement points, smoothing processing means for smoothing elasticity information at different acquisition times, and means for generating and displaying an elasticity image based on the smoothed elasticity information. The compression information correlated with the pressure applied to the tissue of the subject at each acquisition time of the elasticity information to be smoothed is smoothed and displayed together with the elasticity image.
すなわち、本態様では、平滑化された弾性情報に基づいた弾性画像を表示すると共に、この平滑化の対象となった弾性情報のそれぞれの取得時刻における圧縮情報も平滑化して表示している。したがって、ノイズ成分を除去した高いS/N比の弾性画像を提供しつつ、この弾性画像と精度良く相関する圧縮情報を提供することができる。その結果、組織鑑別の精度ないし信頼性を一層向上させることができる。 That is, in this aspect, the elasticity image based on the smoothed elasticity information is displayed, and the compression information at the respective acquisition times of the elasticity information that is the object of the smoothing is also smoothed and displayed. Therefore, it is possible to provide compressed information that correlates with this elastic image with high accuracy while providing an elastic image with a high S / N ratio from which noise components have been removed. As a result, the accuracy or reliability of tissue discrimination can be further improved.
この場合において、弾性画像に関心領域を設定する手段を有し、設定された関心領域内の計測点を、圧力の変化に応じて変位する被検体の組織に追従させることが望ましい。 In this case, it is desirable to have a means for setting the region of interest in the elastic image, and to make the measurement point in the set region of interest follow the tissue of the subject that is displaced according to a change in pressure.
つまり、被検体の組織は加えられる圧力の変化に応じて変位するので、関心部である鑑別対象の組織に関心領域を設定した場合に、例えば、圧縮状態の変化によって関心領域内に鑑別対象とは異なる周囲組織が遷移してきて、鑑別対象組織と周囲組織の弾性情報を混合して平滑化処理した結果、弾性画像の空間分解能の劣化を招く恐れがある。しかし、これによれば、関心領域内の計測点を被検体の組織の変化に追従させているので、常に同一の鑑別対象組織の弾性情報を計測し、この弾性情報同士で平滑化処理をおこなうので、弾性画像の空間分解能の劣化を抑制することができる。 In other words, since the tissue of the subject is displaced according to the change in applied pressure, when the region of interest is set in the tissue to be identified that is the region of interest, for example, the region to be identified in the region of interest due to a change in the compression state. As a result of the transition of different surrounding tissues and smoothing processing by mixing the elasticity information of the discrimination target tissue and the surrounding tissues, there is a possibility that the spatial resolution of the elastic image is deteriorated. However, according to this, since the measurement point in the region of interest is made to follow the change in the tissue of the subject, the elasticity information of the same identification target tissue is always measured, and smoothing processing is performed between the elasticity information. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the spatial resolution of the elastic image.
また、本願発明の超音波診断装置の第2態様は、被検体の組織に加わる圧力が変化する過程で計測された超音波断層データに基づいて、被検体の断層部位の複数の計測点における弾性情報を順次求める手段と、取得時刻の異なる弾性情報を平滑化する平滑化処理手段と、平滑化処理された弾性情報に基づいて弾性画像を生成して表示する手段とを備え、平滑化処理手段は、被検体の組織に加わる圧力に相関する圧縮情報が同等な状態で取得した弾性情報間で平滑化をおこなうことを特徴とする。 In addition, the second aspect of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is based on the ultrasonic tomographic data measured in the process in which the pressure applied to the tissue of the subject changes, and the elasticity at a plurality of measurement points of the tomographic site of the subject. Smoothing processing means comprising: means for sequentially obtaining information; smoothing processing means for smoothing elastic information having different acquisition times; and means for generating and displaying an elastic image based on the smoothed elastic information. Is characterized in that smoothing is performed between elastic information acquired in a state where compression information correlated with pressure applied to the tissue of the subject is equivalent.
すなわち、本態様では、圧縮情報が同等な状態、つまり同じ圧縮状態で得られた弾性情報のみを対象として平滑化をおこない、平滑化された弾性情報に基づく弾性画像を表示している。したがって、この弾性画像が表示された際に同時に表示される圧縮情報は、上述の第1態様のような平滑化をおこなわずとも、弾性画像に表れる組織の硬さなどの弾性情報に精度良く相関したものとなる。その結果、組織鑑別の精度ないし信頼性を一層向上させることができる。 That is, in this aspect, smoothing is performed only on the elastic information obtained in the same compressed information state, that is, in the same compressed state, and an elastic image based on the smoothed elastic information is displayed. Therefore, the compressed information displayed at the same time when the elastic image is displayed is accurately correlated with the elastic information such as the hardness of the tissue appearing in the elastic image without performing the smoothing as in the first aspect described above. Will be. As a result, the accuracy or reliability of tissue discrimination can be further improved.
この場合において、平滑化処理手段は、圧縮情報が設定範囲内の時に取得された弾性情報間でのみ、平滑化処理をおこなうことが望ましい。 In this case, it is desirable that the smoothing processing means performs the smoothing process only between the elastic information acquired when the compression information is within the set range.
これによれば、計測された全ての弾性情報に対して平滑化処理をおこなうのではなく、圧縮情報が設定範囲内、つまり、鑑別に必要な基準圧縮状態を満たしたときに計測された弾性情報にのみ平滑化処理をおこなうので、圧縮状態が設定範囲内の弾性情報のみを確保しておけばよく、必要とするメモリ量を節約することができる。また、この圧縮情報の設定範囲は、ユーザが任意に選択することが可能である。 According to this, instead of performing the smoothing process on all measured elasticity information, the elasticity information measured when the compression information is within the set range, that is, when the reference compression condition necessary for discrimination is satisfied. Since the smoothing process is performed only in the case where only the elastic information whose compression state is within the set range needs to be ensured, the required memory amount can be saved. In addition, the setting range of the compression information can be arbitrarily selected by the user.
また、第1態様及び第2態様の超音波診断装置において、以下の態様を適宜採用することができる。すなわち、平滑化処理としては、平滑化の対象となる弾性情報又は/及び圧縮情報の加算平均処理、中央値を求める処理、又はパーシスタンス処理のいずれか一つを適宜採用することができる。 Moreover, the following aspects can be suitably employ | adopted in the ultrasonic diagnostic apparatus of a 1st aspect and a 2nd aspect. In other words, as the smoothing process, any one of an addition average process of elasticity information and / or compression information to be smoothed, a process for obtaining a median value, or a persistence process can be appropriately employed.
また、圧縮情報としては、被検体の体表面に加わる圧力、被検体の組織に加わる圧力、被検体の組織の変位、被検体の組織の歪み、ECG波形における位相、ECG波形における振幅値、又は血流ドプラによる血流速度のいずれか一つを適宜採用することができる。 The compression information includes pressure applied to the body surface of the subject, pressure applied to the tissue of the subject, displacement of the tissue of the subject, distortion of the tissue of the subject, phase in the ECG waveform, amplitude value in the ECG waveform, or Any one of the blood flow velocities by the blood flow Doppler can be appropriately adopted.
また、弾性情報としては、被検体の組織の変位、歪み又は弾性率のいずれか一つを適宜採用することができる。 As the elasticity information, any one of displacement, strain, and elastic modulus of the tissue of the subject can be appropriately employed.
本発明によれば、弾性画像及び弾性画像に精度良く対応する圧縮情報を提供して、組織鑑別の精度ないし信頼性を一層向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the compression information corresponding to an elastic image and an elastic image accurately can be provided, and the precision thru | or reliability of a tissue discrimination can be improved further.
以下、本発明を適用してなる超音波診断装置の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同一機能部品については同一符号を付して重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus to which the present invention is applied will be described. In the following description, the same functional parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の超音波診断装置の一実施形態のブロック構成図である。図1に示すように被検体1に当接して用いられる超音波の探触子2は、図5(A)に示すように、被検体1との間で超音波を送信及び受信する複数の振動子が整列された超音波送受信面21を有して形成されている。探触子2は、送信回路3から供給される超音波パルスにより駆動され、機械式又は電子的にビーム走査を行うようになっている。送受信制御回路4は、探触子2の複数の振動子を駆動する超音波パルスの送信タイミングを制御して、被検体1内に設定される焦点に向けて超音波ビームを形成するようになっている。また、送受信制御回路4は、探触子2の振動子の配列方向に電子的に超音波ビームを走査するようになっている。
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the
一方、探触子2は、被検体1内から発生する反射エコー信号を受信して受信回路5に出力する。受信回路5は、送受信制御回路4から入力されるタイミング信号に従って、反射エコー信号を取り込んで増幅などの受信処理を行う。受信回路5により受信処理された反射エコー信号は、整相加算回路6において複数の振動子により受信された反射エコー信号の位相を制御し、一点又は複数の収束点に対して超音波受波ビームを形成する。整相加算回路6において整相加算された反射エコー信号(以下、超音波断層データという。)は、信号処理部7に入力され、ゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、フィルタ処理等の信号処理がなされる。なお、整相加算回路6において生成される超音波断層データの高周波(RF)信号は、複合復調したI、Q信号であっても良い。このようにして、探触子2で超音波ビームを被検体1の体内で一定方向に走査し、一枚の断層像に対応した超音波断層データを得るようになっている。
On the other hand, the
信号処理部7により処理された超音波断層データは白黒スキャンコンバータ8に導かれ、ここにおいてディジタル信号に変換されるとともに、超音波ビームの走査面に対応した2次元の断層像データに変換される。すなわち、白黒スキャンコンバータ8は、運動組織を含む被検体1内のRF信号フレームデータを超音波周期で取得し、そのフレームデータを画像に変換して表示するために、テレビ同期で読み出すための断層走査手段及びシステムの制御を行うための手段となるもので、信号処理部7からの反射エコー信号をディジタル信号に変換するA/D変換器と、このA/D変換器でディジタル化された断層像データを時系列に記憶する複数枚のフレームメモリと、これらの動作を制御するコントローラなどから構成されている。これらの信号処理部7と白黒スキャンコンバータ8によって断層像の画像再構成手段が構成される。白黒スキャンコンバータ8から出力される断層像データは、切替加算部9を介して画像表示器10に供給されて断層像が表示されるようになっている。
The ultrasonic tomographic data processed by the signal processing unit 7 is guided to the black and
画像表示器10は、白黒スキャンコンバータ8によって得た時系列の断層像データを表示するもので、切替加算部9を介して入力される画像データをアナログ信号に変換するD/A変換器と、このD/A変換器からのアナログビデオ信号を入力して画像として表示するカラーテレビモニタとからなる。
The
一方、整相加算回路6から出力される超音波断層データは、RF信号フレームデータ選択部11に導かれる。RF信号フレームデータ選択部11は、超音波ビームの走査面(断層面)に対応するRF信号群を、フレームデータとして複数フレーム分を選択してメモリなどに格納する。変位演算部12は、RF信号フレームデータ選択部11に格納されている取得時刻が異なる複数対のフレームデータを順次取り込み、取り込んだ一対のフレームデータに基づいて断層面における複数の計測点の変位ベクトルを求め、変位フレームデータとして歪み/弾性率演算部13及び平滑化処理部14に出力するようになっている。
On the other hand, the ultrasonic tomographic data output from the
歪み/弾性率演算部13は、入力される変位フレームデータに基づいて断層面における複数の計測点の歪みを求め、歪みフレームデータとして平滑化処理部14に出力するようになっている。また、歪み/弾性率演算部13は、圧力計測部19から被検体に加えられた圧力計測データを取り込み、被検体各部の応力分布を求め、先に求めた歪みフレームデータと応力分布とから弾性率を求め、弾性フレームデータとして、平滑化処理部14に出力するようになっている。圧力計測部19は、図5(B)に示すように、超音波送受信面21に合わせて装着された圧迫板22上に備えられた圧力センサ23の出力信号を取り込み、被検体1の体表面に加えられた圧力を計測し、計測した圧カデータを歪み/弾性率演算部13及び平滑化処理部14に送出する。なお、圧力計測は、図5(C)に示すように、圧迫板22の前面に装着された参照変形体24を装着した探触子2を用い、参照変形体24の変位フレームデータに基づいて体表面に加えられた圧力を計測するようにすることもできる。これらの圧力計測法は、特開2005−13283号公報又は特開2005−66041号公報に記載されている。
The strain / elastic
そして、本実施例の特徴部である平滑化処理部14は、詳しくは後述するが、変位演算部12から入力される変位フレームデータ、歪み/弾性率演算部13から入力される歪みフレームデータ、弾性フレームデータのうちのいずれかと、圧力計測部19から入力される圧力計測データとに基づいて平滑化処理をおこない、弾性データ処理部15へ出力する。
The smoothing
弾性データ処理部15は、平滑化処理部14から入力される弾性フレームデータに座標平面内におけるスムージング処理、コントラスト最適化処理などの様々な画像処理を施して、カラースキャンコンバータ16に送出するようになっている。
The elastic
カラースキャンコンバータ16は、弾性データ処理部15から出力される弾性フレームデータを変換してカラーの弾性画像を生成し、切替加算部9を介して画像表示器10に表示させるようになっている。つまり、カラースキャンコンバータ16は、予め設定された弾性(変位、歪み又は弾性率)の上限値及び下限値の範囲に基づいて、弾性画像に階調化(例えば、256階調)された赤、緑、青などの色相コードを付与する。例えば、弾性フレームデータの弾性率が大きく計測された硬い領域は青色コードに変換し、逆に弾性率が小さく計測された柔らかい領域は赤色コードに変換する。なお、カラースキャンコンバータ16に代えて、白黒スキャンコンバータを用いることができる。この場合は、弾性率が大きく計測された硬い領域は輝度を明るく、逆に弾性率が小さく計測された柔らかい領域は輝度を暗くするなどにより、弾性率の分布を表すことができる。
The
また、切替加算部9は、白黒スキャンコンバータ8から出力される白黒の断層像データと、カラースキャンコンバータ16から出力されるカラーの弾性画像データとを入力し、両画像を切り替えていずれか一方を表示させる機能と、両画像の一方を半透明にして加算合成して画像表示器10に重ねて表示させる機能と、両画像を並べて表示させる機能を有して形成されている。また、シネメモリ部18は、切替加算部9から出力される画像データをメモリに格納し、制御インターフェイス部17からの指令に従って、過去の画像データを呼び出して画像表示器10に表示するようになっている。さらに、選択された画像データをMOなどの記録メディアへ転送することが可能になっている。
The switching
次に、このように構成される本実施形態の基本的な動作について説明する。まず、探触子2により被検体1に加える圧力を変化させながら、被検体1に超音波ビームを走査するとともに、走査面からの反射エコー信号を連続的に受信する。そして、整相加算回路6から出力されるRF信号に基づいて、信号処理部7及び白黒スキャンコンバータ8により断層像が再構成され、切替加算器9を介して画像表示器10に表示される。
Next, the basic operation of this embodiment configured as described above will be described. First, while changing the pressure applied to the subject 1 by the
一方、RF信号フレームデータ選択部11は、被検体1に加えられる圧力が変化する過程で、RF信号を取り込んでフレームレートに同期させてフレームデータを繰り返し取得し、内蔵されたフレームメモリ内に時系列順に保存する。そして、取得時刻が異なる一対の反射エコー信号からなるフレームデータを単位として、連続的に複数対のフレームデータを選択して変位演算部12に出力する。変位演算部12は、選択された一対のフレームデータを1次元もしくは2次元相関処理し、走査面における各計測点の変位を計測して変位フレームデータを生成する。この変位ベクトルの検出法としては、例えば、画像を例えばN×N画素からなるブロックに分け、現フレーム中の着目しているブロックに最も近似しているブロックを前フレームから探索し、これに基づいて計測点の変位を求める周知のブロックマッチング法を適用できる。また、一対のRF信号フレームデータの同一領域における自己相関を計算して変位を算出することができる。
On the other hand, the RF signal frame
変位演算部12で求められた変位フレームデータは、歪み/弾性率演算部13に入力され、各計測点の歪みや弾性率などの、予め設定された弾性情報を演算して、必要な弾性情報フレームデータを平滑化処理部14に出力する。歪みの演算は、周知のように変位を空間微分することによって計算される。
The displacement frame data obtained by the
また、変位演算部12で求められた変位フレームデータも、平滑化処理部14に入力される。そして、平滑化処理部14は、後述する各実施例で説明するように、圧力計測部19から出力される圧力情報などの被検体1に対する圧縮情報と、被検体1の組織の弾性情報とを用いて、複数の弾性情報間で平滑化処理をおこなう。平滑化処理された弾性情報は、弾性データ処理部15を介してカラースキャンコンバータ16に入力されて弾性画像が生成され、画像表示器10に表示される。
The displacement frame data obtained by the
以下に、本実施形態の超音波診断装置の特徴部である平滑化処理部14について、具体的な実施例に基づいて説明する。
Hereinafter, the smoothing
図6は、探触子2により被検体1に加える圧力を変化させる過程で得られた弾性フレームデータを計測した時刻と、その時の圧縮状態との関係を黒丸印のプロットで示した一例である。
FIG. 6 is an example in which the relationship between the time when the elastic frame data obtained in the process of changing the pressure applied to the subject 1 by the
図6に示すようにして弾性フレームデータが取得された場合に、従来の平滑化技術では、例えば、過去の4フレームとの間で平滑化処理をすると、現時刻tにおいては、図の白抜き三角で示す過去の圧縮状態で計測された弾性フレームデータが、現時刻tで得られた弾性フレームデータと平滑化処理され、弾性画像が生成される。すると、現時刻での圧縮状態よりも強い圧縮状態で得られた弾性フレームデータの寄与を受けるため、この弾性画像に表れる組織の硬さ又は軟らかさを示す弾性情報と、現時刻での圧縮状態とは厳密には相関しないものとなる。 When the elastic frame data is acquired as shown in FIG. 6, with the conventional smoothing technique, for example, if the smoothing process is performed between the past four frames, the white outline of the figure is obtained at the current time t. The elastic frame data measured in the past compression state indicated by the triangle is smoothed with the elastic frame data obtained at the current time t, and an elastic image is generated. Then, in order to receive the contribution of the elastic frame data obtained in the compression state stronger than the compression state at the current time, the elasticity information indicating the hardness or softness of the tissue appearing in this elastic image and the compression state at the current time Is not strictly correlated.
また、例えば時刻tと同様の圧縮状態である時刻(t−9)では、図の白抜き四角で示す過去の圧縮状態で計測された弾性フレームデータとの間で平滑化処理がなされ、弾性画像が生成される。すると、時刻(t−9)での弾性情報は、時刻tの場合と異なり、時刻(t―9)よりも弱い圧縮状態で得られた弾性フレームデータの寄与を受けることとなる。すなわち、任意の時刻に計測された弾性情報は、計測時刻に至るまでの圧縮状態の変化の経緯に依存して変化することになる。したがって、任意の時刻における絶対的な圧縮状態の情報と弾性情報の間の関係は高精度ではなく、確定的に診断を下せない場合が生じる。 Further, for example, at time (t-9), which is the same compression state as time t, smoothing processing is performed with the elastic frame data measured in the past compression state indicated by the white square in the figure, and an elastic image is obtained. Is generated. Then, unlike the case of time t, the elasticity information at time (t-9) receives contribution of elastic frame data obtained in a compressed state weaker than time (t-9). That is, the elasticity information measured at an arbitrary time changes depending on the history of the change in the compression state up to the measurement time. Therefore, the relationship between the information on the absolute compression state and the elasticity information at an arbitrary time is not highly accurate, and there are cases where the diagnosis cannot be made deterministically.
これに対して本実施例は、絶対的な圧縮状態の情報と弾性情報の間の関係を高精度に求めることを試みるものであり、例えば、平滑化処理として過去4フレームの弾性フレームデータとの間で平滑化処理をおこなうと同時に、この平滑化の対象となった弾性フレームデータのそれぞれの取得時刻における圧縮情報も平滑化するものである。 In contrast, the present embodiment attempts to obtain a relationship between absolute compression state information and elasticity information with high accuracy. For example, as a smoothing process, At the same time, the compression information at each acquisition time of the elastic frame data to be smoothed is also smoothed.
つまり、本実施例の平滑化処理部14は、まず、現時刻tにおける弾性情報としての弾性フレームデータ及び圧縮情報としての圧力情報に加え、例えば過去4回分の弾性フレームデータ及び圧力情報を平滑化処理部14に備えられたメモリに確保する。メモリに確保された圧力情報及び弾性フレームデータのそれぞれは以下のように定義される。
That is, the smoothing
圧力情報:P(t),P(t−1),P(t−2),P(t−3),P(t−4)
弾性フレームデータ:Ei,j(t),Ei,j(t−1),Ei,j(t−2),Ei,j(t−3),Ei,j(t−4) (i,jは計測点の座標)
次に、圧力情報及び弾性フレームデータのそれぞれについて平滑化処理として加算平均処理をおこなう。平滑化処理後の圧力情報をP´(t)、平滑化処理後の弾性情報をE´i,j(t)(i,jは計測点の座標)と定義すると、P´(t)及びE´i,j(t)は以下のように演算される。
(数式1)
P´(t)={P(t)+P(t−1)+P(t−2)+P(t−3)+P(t−4)}/5
(数式2)
E´i,j(t)={Ei,j(t)+Ei,j(t−1)+Ei,j(t−2)+Ei,j(t−3)+Ei,j(t−4)}/5
そして、平滑化処理後の圧力情報P´(t)及び平滑化処理後の弾性情報E´i,j(t)は弾性データ処理部15に入力され、上述したように座標平面内におけるスムージング処理、コントラスト最適化処理などの様々な画像処理が施される。さらにカラースキャンコンバータ16などで処理が施されて弾性画像が生成され、画像表示器10に表示される。
Pressure information: P (t), P (t-1), P (t-2), P (t-3), P (t-4)
Elastic frame data: Ei, j (t), Ei, j (t-1), Ei, j (t-2), Ei, j (t-3), Ei, j (t-4) (i, j Is the coordinates of the measurement point)
Next, an averaging process is performed as a smoothing process for each of the pressure information and the elastic frame data. If the pressure information after the smoothing process is defined as P ′ (t) and the elastic information after the smoothing process is defined as E′i, j (t) (i, j are the coordinates of the measurement point), P ′ (t) and E′i, j (t) is calculated as follows.
(Formula 1)
P ′ (t) = {P (t) + P (t−1) + P (t−2) + P (t−3) + P (t−4)} / 5
(Formula 2)
E'i, j (t) = {Ei, j (t) + Ei, j (t-1) + Ei, j (t-2) + Ei, j (t-3) + Ei, j (t- 4)} / 5
Then, the pressure information P ′ (t) after the smoothing process and the elasticity information E′i, j (t) after the smoothing process are input to the elasticity
このとき、弾性画像上に関心領域(以下、ROIという)を設定すると、ROI内の計測点における平滑化処理後の弾性情報E´i,j(t)の値の平均値などの代表値 <E´i,j(t)>が演算される。そして、図7に示すように、弾性画像に加えて平滑化処理後の圧力情報P´(t)と平滑化処理後の弾性情報代表値<E´i,j(t)>の大きさの関係であるP´(t)−<E´i,j(t)>がグラフとしてプロットされるようになっている。 At this time, if a region of interest (hereinafter referred to as ROI) is set on the elastic image, a representative value such as an average value of the elastic information E′i, j (t) after smoothing processing at the measurement points in the ROI < E′i, j (t)> is calculated. As shown in FIG. 7, in addition to the elasticity image, the pressure information P ′ (t) after the smoothing process and the elasticity information representative value <E′i, j (t)> after the smoothing process The relationship P ′ (t) − <E′i, j (t)> is plotted as a graph.
ここで、このグラフ上では、現時刻における圧力情報と弾性情報の状態が一見して把握可能になるように、例えば、現時刻のプロットの色相を変えたり、形を変えたりすることが可能である。 Here, on this graph, for example, it is possible to change the hue or shape of the plot at the current time so that the state of the pressure information and elasticity information at the current time can be grasped at a glance. is there.
また、弾性画像に設定されたROI内の計測点を、圧縮状態の変化に応じて変位する被検体の組織に追従させて自動的に変更することも可能である。つまり、変位演算部12で演算されたROI内の計測点の変位の情報を利用することにより、鑑別対象となる組織の変位をトラッキングすることが可能である。これにより、図8に示すように弾性画像の座標系に対して、圧縮過程でROIの占める座標領域は移動することになるが、上記変位情報を利用すれば、図8下部に示すように、同一の組織領域の移動先の座標、つまり、P−4,P−3,P−2,P−1,Pをトラッキングして追従することが可能である。この方法を利用することにより、平滑化処理後の弾性情報 E´i,j(t)は、以下のように求められる。
(数式3)
E´i,j(t)={Ei,j(t)+Ei−1,j−1(t−1)+Ei−2,j−2(t−2)+Ei−3,j−3(t−3)+Ei−4,j−4(t−4)}/5
すると、同一組織の弾性情報同士で平滑化処理を行うことができ、鑑別対象組織とその周囲組織の弾性情報が混合されることがなくなり、弾性画像の空間分解能の劣化を抑制することができる。
It is also possible to automatically change the measurement point in the ROI set in the elastic image by following the tissue of the subject that is displaced according to the change in the compression state. That is, by using the information on the displacement of the measurement point in the ROI calculated by the
(Formula 3)
E′i, j (t) = {Ei, j (t) + Ei −1 , j −1 (t−1) + Ei −2 , j −2 (t−2) + Ei −3 , j −3 (T-3) + Ei- 4 , j- 4 (t-4)} / 5
Then, the smoothing process can be performed between the elasticity information of the same tissue, and the elasticity information of the discrimination target tissue and the surrounding tissue is not mixed, and the deterioration of the spatial resolution of the elasticity image can be suppressed.
また、本実施例では、弾性情報として弾性率の弾性フレームデータを平滑化処理する例を説明したが、弾性率以外に変位フレームデータ、歪みフレームデータを用いることも可能であり、さらに、公知の手段を用いて粘性率、応力、ポアソン比、関心組織間の歪みの比などの弾性に関する情報を用いることも可能である。以下の実施例においても、弾性率の弾性フレームデータを代表に用いて説明するが、それには限られない。 Further, in this embodiment, an example in which elastic frame data of elastic modulus is smoothed as elastic information has been described, but it is also possible to use displacement frame data and strain frame data in addition to the elastic modulus. It is also possible to use information about elasticity such as viscosity, stress, Poisson's ratio, strain ratio between tissues of interest using means. In the following embodiments, the elastic frame data of elastic modulus will be described as a representative, but the present invention is not limited to this.
また、以上の処理は、任意の時刻tにおいてリアルタイムに処理可能であり、圧縮状態と弾性情報の関係のグラフや弾性画像を表示することにより、圧縮の操作に対する弾性の応答をリアルタイムに検査者に提供することができる。さらに、本発明は乳腺領域や、前立腺、甲状腺など、様々な生体組織に対して適用することが可能である。 In addition, the above processing can be performed in real time at an arbitrary time t. By displaying a graph of the relationship between the compression state and the elasticity information and an elastic image, the elasticity response to the compression operation can be displayed to the examiner in real time. Can be provided. Furthermore, the present invention can be applied to various living tissues such as a mammary gland region, prostate, and thyroid gland.
本実施例によれば、弾性フレームデータ間で平滑化処理をおこなうと同時に、この平滑化の対象となった弾性フレームデータのそれぞれの取得時刻における圧縮情報も平滑化して過去の圧縮状態の寄与を反映させることにより、圧縮状態の情報と弾性情報の間の関係の確定度を向上させることができる。 According to the present embodiment, the smoothing process is performed between the elastic frame data, and at the same time, the compression information at each acquisition time of the elastic frame data to be smoothed is also smoothed to contribute to the past compression state. By reflecting, the determinism of the relationship between the compression state information and the elasticity information can be improved.
また、鑑別対象組織の計測点をトラッキングして座標を変換した後に、弾性情報の加算平均をとるように処理することにより、鑑別対象組織とその周囲組織の弾性情報が混合されてしまうことによる弾性画像の空間分解能の劣化を回避することができる。 Furthermore, after tracking the measurement points of the tissue to be identified and converting the coordinates, the elasticity caused by mixing the elasticity information of the tissue to be identified and the surrounding tissue is processed by adding the elasticity information. Degradation of the spatial resolution of the image can be avoided.
本実施例では、同等の圧縮状態で計測された弾性情報を用いて現時刻の弾性情報を高精度に計測することを試みるものである。実施例1と同様に図6に示すようにして弾性フレームデータが取得された場合に、平滑化処理部14は、まず、例えば過去73回分の圧力情報及び弾性フレームデータの計測結果をメモリに確保する。メモリ確保されたデータは、以下のように定義される。
In this embodiment, an attempt is made to measure the elasticity information at the current time with high accuracy using the elasticity information measured in an equivalent compressed state. When elastic frame data is acquired as shown in FIG. 6 as in the first embodiment, the smoothing
圧力情報:P(t−1),P(t−2),P(t−3),・・・,P(t−73)
弾性フレームデータ:Ei,j(t−1),Ei,j(t−2),Ei,j(t−3),・・・,Ei,j(t−73)
次に、平滑化処理部14は、現時刻tにおける圧力情報P(t)と同等の圧縮状態を実現した過去の圧力情報を検索する。図6の場合は、時刻t−9,t−22,t−54,t−63がそれに該当するものとして選出される。
Pressure information: P (t-1), P (t-2), P (t-3), ..., P (t-73)
Elastic frame data: Ei, j (t-1), Ei, j (t-2), Ei, j (t-3), ..., Ei, j (t-73)
Next, the smoothing
そして、当該時刻における弾性フレームデータを用いて、平滑化処理をおこなう。平滑化処理後の弾性情報:E´i,j(t)は、以下のように演算される。
(数式4)
E´i,j(t)={Ei,j(t)+Ei,j(t−9)+Ei,j(t−22)+Ei,j(t−54)+Ei,j(t−63)}/5 (i,jは計測点の座標)
次に、上述の圧力情報P(t)と平滑化処理後の弾性情報E´i,j(t)が弾性データ処理部15に入力されて、座標平面内におけるスムージング処理、コントラスト最適化処理などの様々な画像処理が施される。さらにカラースキャンコンバータ16などで処理が施されて弾性画像が生成され、画像表示器10に表示される。
Then, smoothing processing is performed using the elastic frame data at the time. The elastic information E′i, j (t) after the smoothing process is calculated as follows.
(Formula 4)
E′i, j (t) = {Ei, j (t) + Ei, j (t−9) + Ei, j (t−22) + Ei, j (t−54) + Ei, j (t− 63)} / 5 (i and j are coordinates of measurement points)
Next, the pressure information P (t) and the smoothed elasticity information E′i, j (t) are input to the elasticity
このとき、実施例1と同様に、弾性画像に加えて、圧力情報 P(t)と平滑化処理後の弾性情報代表値<E´i,j(t)>の大きさの関係:P(t)−<E´i,j(t)>がグラフとしてプロットされるようになっている。 At this time, as in the first embodiment, in addition to the elasticity image, the relationship between the pressure information P (t) and the magnitude of the elasticity information representative value <E′i, j (t)> after the smoothing process: P ( t)-<E'i, j (t)> is plotted as a graph.
以上の処理は、任意の時刻tにおいてリアルタイムに処理可能であり、圧縮状態と弾性情報の関係のグラフ、弾性画像を表示することにより、圧縮の操作に対する弾性の応答をリアルタイムに検査者に提供することができる。 The above processing can be performed in real time at an arbitrary time t, and by displaying a graph of the relationship between the compression state and the elasticity information and an elasticity image, the elasticity response to the compression operation is provided to the examiner in real time. be able to.
本実施例では、圧縮情報として現時刻において取得された圧力情報P(t)をそのまま適用することを示したが、実施例1の方法に従い、平滑化処理後の圧力情報P´(t) を以下のようにして演算して適用してもよい。
(数式5)
P´(t)={P(t)+P(t−9)+P(t−22)+P(t−54)+P(t−63)}/5
また、本実施例では、同一の圧縮状態を過去の圧力情報から検索することを示したが、実際には、圧縮状態が完全に一致することはまれであり、圧縮状態が同等であると判定する所定の許容範囲(圧縮状態範囲)を設定することが必要になる。つまり、この範囲をΔPと表記するならば、現時刻における圧力状態P(t)に対して、P(t)±ΔPの範囲に入る過去の圧縮状態を検索し、その条件を満たす弾性フレームデータの間で平滑化処理を行うようになっている。
In the present embodiment, the pressure information P (t) acquired at the current time as the compression information is applied as it is. However, according to the method of the first embodiment, the pressure information P ′ (t) after the smoothing process is applied. You may calculate and apply as follows.
(Formula 5)
P ′ (t) = {P (t) + P (t−9) + P (t−22) + P (t−54) + P (t−63)} / 5
Further, in the present embodiment, it is shown that the same compression state is searched from the past pressure information. However, in reality, it is rare that the compression state completely matches, and it is determined that the compression state is equivalent. It is necessary to set a predetermined allowable range (compressed state range). In other words, if this range is expressed as ΔP, a past compression state that falls within the range of P (t) ± ΔP is searched for the pressure state P (t) at the current time, and elastic frame data that satisfies the condition is searched. Smoothing processing is performed between the two.
さらに、この幅を一定の値に設定するのではなく、例えば、現時刻のP(t)の値に対して10%以内、つまり、P(t)±0.1×P(t)を同一圧縮状態と判定する圧縮状態範囲に設定してもよい。 Further, this width is not set to a constant value, but for example, within 10% of the value of P (t) at the current time, that is, P (t) ± 0.1 × P (t) is the same. You may set to the compression state range determined to be a compression state.
また、過去の圧力情報から、現時刻のP(t)の大きさに最も近い状態から例えば4つの圧縮状態を検索し、平滑処理のために適用するようになっていてもよい。 Further, for example, four compression states may be retrieved from the past pressure information from the state closest to the magnitude of P (t) at the current time, and applied for smoothing processing.
本実施例によれば、同一の圧縮状態で得られた弾性情報のみの間で平滑化処理を施すので、従来の方法のように、異なる圧縮状態の間で計測された弾性情報が混合されてしまい、現在の圧縮状態と弾性画像との相関関係の精度が低下することを防ぐことができる。 According to the present embodiment, since the smoothing process is performed only between the elastic information obtained in the same compressed state, the elastic information measured between the different compressed states is mixed as in the conventional method. Therefore, it is possible to prevent the accuracy of the correlation between the current compressed state and the elastic image from being lowered.
また、図9に示すように、同一の圧縮状態で得られた弾性情報で加算平均化処理を施すので、鑑別対象組織である関心部が占める座標領域が同等であり、関心部の境界部が滲み込まず弾性画像の空間分解能を劣化させることを防ぐことができる。 Also, as shown in FIG. 9, since the addition averaging process is performed with the elasticity information obtained in the same compression state, the coordinate areas occupied by the interested part which is the tissue to be differentiated are equal, and the boundary part of the interested part is It is possible to prevent deterioration of the spatial resolution of the elastic image without bleeding.
上記実施例1、2においては、複数のフレームの弾性情報を利用することにより高いS/Nを実現することを目的として、特に過去の弾性フレームデータから4フレーム分を検索して、平滑化処理を行う例を示したが、平滑化処理に加える過去のフレーム数は、4フレームに限らないことは言うまでもない。 In the first and second embodiments, for the purpose of realizing a high S / N by using the elasticity information of a plurality of frames, the smoothing process is performed by particularly searching for 4 frames from the past elasticity frame data. Although the example which performs this was shown, it cannot be overemphasized that the past number of frames added to smoothing processing is not restricted to four frames.
上記実施例1、2では、平滑化処理として加算平均を演算することを例に示したが、本実施例のように、例えば、過去の弾性フレームデータと現在の弾性フレームデータの間で、中央値を求めて、現時刻の平滑化処理後の弾性フレームデータを求めるようになっていてもよい。つまり、例えば、実施例2の場合の平滑化処理後の弾性情報 E´i,j(t)は、以下のように演算される。
(数式6)
E´i,j(t)=median{Ei,j(t)+Ei,j(t−9)+Ei,j(t−22)+Ei,j(t−54)+Ei,j(t−63)}
ここで、median{ }は、{ }内の数値の母集団の中央値を求める処理を表すものとする。
In the first and second embodiments, the arithmetic mean is calculated as the smoothing process. However, as in the present embodiment, for example, between the past elastic frame data and the current elastic frame data, The value may be obtained to obtain elastic frame data after the current time smoothing process. That is, for example, the elastic information E′i, j (t) after the smoothing process in the case of the second embodiment is calculated as follows.
(Formula 6)
E′i, j (t) = median {Ei, j (t) + Ei, j (t−9) + Ei, j (t−22) + Ei, j (t−54) + Ei, j (t -63)}
Here, median {} represents processing for obtaining the median of the population of numerical values in {}.
この方法によれば、瞬時的な手ぶれなどの不適当な圧縮が加えられた時刻の弾性フレームデータのノイズを効果的に除去することができる。 According to this method, it is possible to effectively remove noise in the elastic frame data at the time when inappropriate compression such as instantaneous camera shake is applied.
また、平滑化処理として、例えば、1フレーム過去の平滑化処理後の情報と現在の情報が所定の割合C(C<1.0)で合成される、いわゆるパーシスタンス処理を圧力情報、及び、弾性情報の両方に施しても良い。パーシスタンス処理後の圧力情報及び弾性情報は以下のように演算される。
(数式7)
P´(t)=(1−C)×P(t)+C×P´(t−1)
(数式8)
E´i,j(t)=(1−C)×Ei,j(t)+C×E´i,j(t−1)
その他、過去の複数の弾性情報と圧力情報の両者に、それぞれ同等の統計的な処理を施すことにより、高いS/Nを実現する方法を採用することができる。
Further, as the smoothing process, for example, the so-called persistence process, in which the information after the smoothing process in the past of one frame and the current information are combined at a predetermined ratio C (C <1.0), pressure information, and You may give to both elasticity information. The pressure information and elasticity information after the persistence processing are calculated as follows.
(Formula 7)
P ′ (t) = (1−C) × P (t) + C × P ′ (t−1)
(Formula 8)
E′i, j (t) = (1−C) × Ei, j (t) + C × E′i, j (t−1)
In addition, it is possible to adopt a method for realizing a high S / N by performing the same statistical processing on both a plurality of past elasticity information and pressure information.
実施例1〜3では、圧縮状態の指標として、探触子と生体表皮の接触面に加えられた圧力情報を用いることを説明したが、本実施例は、圧力情報以外の圧縮情報を用いて課題を解決する例を示すものである。 In the first to third embodiments, it has been described that the pressure information applied to the contact surface between the probe and the living body skin is used as an index of the compression state. However, in this embodiment, the compression information other than the pressure information is used. The example which solves a subject is shown.
例えば、図10に示すように、ROIにおける応力σの情報を圧縮情報として適用し、弾性情報との関係を評価するようになっていてもよい。上記応力σの評価には様々な方法があるが、表面に加えられた圧力情報と、生体内部に生成された歪みの情報を基にして、生体内部に伝播する応力分布を推定する方法などが提案されており、このような公知の方法に従って応力の情報を取得すればよい。 For example, as shown in FIG. 10, information on stress σ in ROI may be applied as compression information to evaluate the relationship with elasticity information. There are various methods for evaluating the stress σ, and there is a method for estimating the stress distribution propagating inside the living body based on the pressure information applied to the surface and the information on the strain generated inside the living body. The stress information may be acquired according to such a known method.
また、圧力センサーレスの方法で応力を計測する公知の方法を採用してもよい。また、応力の情報は、必ずしも応力の次元(kPa)として得る必要はなく、応力に相関したインデックスとして絶対的な圧縮状態を評価するようになっていてもよい。 Moreover, you may employ | adopt the well-known method of measuring stress with a pressure sensorless method. Further, it is not always necessary to obtain the stress information as the stress dimension (kPa), and the absolute compression state may be evaluated as an index correlated with the stress.
また、圧縮情報として、歪みや変位の情報を利用することも可能である。すなわち、断層像であるB−mode画像もしくは弾性画像など、装置上の画像を利用して、関心部にROIを設定し、圧縮ゼロの状態において、装置上で歪みをリセットする処理を装置インターフェイスから入力する。リセットした状態から圧縮を開始し、ROI内の微小歪み変化を積算する。つまり、微少歪み変化の積算値は、ε(t)=ΣΔε(t)で表され、演算された積算値を上述の実施例と同様に、弾性画像と、弾性情報と歪みの関係としてプロットして表示すればよい。また、関心領域を複数設定し、それらの特性曲線を同時にプロットして表示してもよい。 In addition, distortion and displacement information can be used as the compression information. That is, using the image on the apparatus such as a B-mode image or elasticity image that is a tomographic image, the ROI is set in the region of interest, and the process of resetting the distortion on the apparatus in the state of zero compression is performed from the apparatus interface. input. Compression is started from the reset state, and minute distortion changes in the ROI are integrated. That is, the integrated value of the slight strain change is expressed by ε (t) = ΣΔε (t), and the calculated integrated value is plotted as an elastic image and the relationship between the elastic information and the strain as in the above-described embodiment. Can be displayed. Alternatively, a plurality of regions of interest may be set and their characteristic curves may be plotted and displayed simultaneously.
ここでは、歪みの積算値を求めてプロットする例を示したが、同様の処理を変位の情報を用いて行うことができる。つまり、図1における変位演算部12から出力される変位情報に対して、上述の歪みの場合と同様に、圧縮ゼロの状態から変位の積算を求めることにより、圧縮情報として利用することができる。
Here, an example in which the integrated value of the distortion is obtained and plotted is shown, but the same processing can be performed using the displacement information. That is, the displacement information output from the
さらに、上記変位情報は、探触子に装着された磁気センサなどから取得するようになっていてもよく、例えば、RVS(リアルタイムバーチャルソノグラフィ)
の方法により実際に実現されている。また、レーザー変位計などを用いて構成するようになっていてもよい。
Further, the displacement information may be obtained from a magnetic sensor or the like attached to the probe, for example, RVS (Real Time Virtual Sonography).
This method is actually realized. Moreover, you may comprise using a laser displacement meter etc.
本実施例のように、圧力情報以外の情報に基づいて絶対的な圧縮状態を評価することでも、上述の圧力情報を代表に説明した実施例と同様の方法に従って、本発明の課題を解決することができる。 The problem of the present invention is also solved by evaluating the absolute compression state based on information other than the pressure information as in the present embodiment, according to the same method as the embodiment described with the above pressure information as a representative. be able to.
最近では、動脈硬化の程度や血管内のプラークの硬さ、深部静脈血栓の硬さなど、血管周辺部の組織の弾性の評価も可能になってきており、特に拍動による対象組織の圧縮を利用して、上記組織の弾性情報を計測する試みが主流となってきている。しかし、例えば血管壁などは1mm前後の薄い組織であるため、弾性情報の評価を行う際に、弾性画像の空間分解能は非常に重要となるが、例えば、図11に示すような頚動脈の評価などでは、拍動により血管が拡張、収縮するために、弾性画像内において、血管壁の座標が大きく変化することになる。 Recently, it has become possible to evaluate the elasticity of the tissue around the blood vessel, such as the degree of arteriosclerosis, the hardness of plaque in the blood vessel, and the hardness of deep vein thrombosis. Attempts to measure the elasticity information of the tissue by using it have become mainstream. However, for example, since the blood vessel wall is a thin tissue of about 1 mm, the spatial resolution of the elastic image is very important when evaluating elasticity information. For example, the evaluation of the carotid artery as shown in FIG. Then, since the blood vessel expands and contracts due to the pulsation, the coordinates of the blood vessel wall greatly change in the elastic image.
したがって、従来の方法により過去の弾性情報と加算平均処理などの平滑化処理を行った場合、上記説明と同様、血管壁の弾性情報に、血流や筋の弾性情報などの異なる組織の弾性情報が混合してしまうために、弾性情報の評価精度が極度に劣化してしまう。 Therefore, when smoothing processing such as past elasticity information and addition averaging processing is performed by the conventional method, elasticity information of different tissues such as blood vessel and muscle elasticity information is added to the blood vessel wall elasticity information, as described above. Are mixed together, the evaluation accuracy of the elasticity information is extremely deteriorated.
そこで本実施例は、上述の実施例における圧縮情報の代替になる情報として、ECGの情報を利用することを試みるものである。 Therefore, the present embodiment attempts to use ECG information as information that replaces the compressed information in the above-described embodiments.
図12は、代表的なECG波形を示す図である。血管壁の移動量と方向は、拍動に同期しており、ECG波形の同一位相では、血管は同一の位置にあると同時に、同一の圧縮状態にあると言える。そこで、本実施例は、ECG波形の同一の位相で得られた弾性情報の間で、平滑化処理を施すものである。 FIG. 12 is a diagram showing a typical ECG waveform. The movement amount and direction of the blood vessel wall are synchronized with the pulsation, and it can be said that at the same phase of the ECG waveform, the blood vessel is at the same position and at the same compression state. Therefore, in this embodiment, smoothing processing is performed between elastic information obtained at the same phase of the ECG waveform.
つまり、ECG波形のT波の立ち上がりにおいて、現時刻 t の弾性情報Ei,j(t) が計測されたとする。このとき、過去の弾性フレームデータの中から、ECGの同一位相で計測された弾性情報を検索する。同図では、時刻 ta,tbがECGの同一位相として認識され、その時刻において得られた弾性情報、Ei,j(ta),Ei,j(tb) が求められる。 That is, it is assumed that the elasticity information Ei, j (t) at the current time t is measured at the rise of the T wave of the ECG waveform. At this time, the elasticity information measured in the same phase of ECG is searched from past elasticity frame data. In the figure, the time ta, tb is recognized as the same phase of the ECG, and the elastic information Ei, j (ta), Ei, j (tb) obtained at that time is obtained.
次に、例えば、平滑化処理として過去2フレームとの間での加算平均化処理が設定されていれば、現時刻の平滑化処理後の弾性情報E´i,j(t)を以下のように演算する。
(数式9)
E´i,j(t)={Ei,j(t)+Ei,j(ta)+Ei,j(tb)}/3
そして、弾性情報E´i,j(t)が得られた後の処理は上述の実施例と同様に処理され、弾性画像などが画像表示器10に表示される。
Next, for example, if the averaging process between the past two frames is set as the smoothing process, the elasticity information E′i, j (t) after the smoothing process at the current time is set as follows: Calculate to
(Formula 9)
E′i, j (t) = {Ei, j (t) + Ei, j (ta) + Ei, j (tb)} / 3
The processing after the elasticity information E′i, j (t) is obtained is processed in the same manner as in the above-described embodiment, and an elasticity image or the like is displayed on the
本実施例では、ECGの同一位相で計測された弾性情報を検索して、この弾性情報間で平滑化処理をおこなう例を示したが、位相まで厳密に一致した弾性情報を選出するのではなく、ECGの振幅が一致した弾性情報の間で安定化処理を行うようになっていてもよい。また、ECG波形を利用する場合、ECGトリガーでデータ取得のタイミングにトリガーを掛けることが可能であり、これにより同一位相での弾性情報を積極的に取得するよう制御することができる。 In the present embodiment, an example is shown in which the elasticity information measured in the same phase of the ECG is searched and the smoothing process is performed between the elasticity information, but the elasticity information that exactly matches the phase is not selected. The stabilization processing may be performed between elastic information having the same ECG amplitude. In addition, when an ECG waveform is used, it is possible to trigger data acquisition timing with an ECG trigger, and thereby control to positively acquire elasticity information in the same phase.
また、圧縮情報の同定にECG波形を利用することに代えて、ドプラによる血流速度の経時変化の情報を利用することも可能である。 Further, instead of using the ECG waveform for identifying the compressed information, it is also possible to use information on the change in blood flow velocity over time due to Doppler.
つまり、弾性の評価と同時にドプラ計測をおこない、図11に示すように、血管内部にドプラのROIを設定すれば、図13に示すような血流速度の時間変化を求めることができる。そして、この血流速度の時間変化の情報をECG波形の代わりに適用すれば、同様に同一の圧縮状態下で計測された弾性情報を選出することができる。 That is, if Doppler measurement is performed simultaneously with the evaluation of elasticity, and the Doppler ROI is set inside the blood vessel as shown in FIG. 11, the time change of the blood flow velocity as shown in FIG. 13 can be obtained. If the information on the change in blood flow velocity with time is applied instead of the ECG waveform, the elasticity information measured in the same compressed state can be selected.
上述の実施例では、圧縮状態に対して条件を課すことなく、任意の時刻tにおいて平滑化処理を施すことを示したが、本実施例は、診断基準となる圧縮状態を予め設定しておいて、その条件下での弾性情報によって鑑別を行うものである。以下、この方法を詳細に説明する。 In the above-described embodiment, it has been shown that smoothing processing is performed at an arbitrary time t without imposing a condition on the compression state. However, in this embodiment, a compression state serving as a diagnostic criterion is set in advance. Thus, discrimination is performed based on elasticity information under the conditions. Hereinafter, this method will be described in detail.
例えば、絶対的な圧縮状態に対して、図14に示すような基準圧縮状態を設定したとする。つまり、基準圧縮状態(AkPa〜BkPa)を設定する。このとき、上記基準圧縮状態を満たした時刻は、(t−72),(t−69),(t−65),・・・,(t−20)であり、これらの時刻において計測された弾性情報のみに基づいて弾性情報の平滑化処理が適用されるようになっている。上記基準圧縮状態を満たさなかった時刻に計測された弾性情報は、同一圧縮状態の検索処理に基づいた平滑化処理を施さないようになっている。 For example, assume that a reference compression state as shown in FIG. 14 is set for an absolute compression state. That is, the reference compression state (AkPa to BkPa) is set. At this time, the times when the reference compression state was satisfied were (t-72), (t-69), (t-65), ..., (t-20), and were measured at these times. A smoothing process of elasticity information is applied based only on elasticity information. The elasticity information measured at the time when the reference compression state is not satisfied is not subjected to the smoothing process based on the search process for the same compression state.
この場合において、図15のように、弾性画像を2画面で表示するようにし、例えば左の画面では上記基準圧縮状態を満たして構築された弾性画像を表示し、右の画面では、現時刻tにおいて得られた弾性画像をリアルタイム表示するようになっていてもよい。このようにしたとき、圧縮状態が基準圧縮状態を満たしたときのみ、左の弾性画像がアップデートされることになる。また、リアルタイム表示の右の画面で、計測断面を探したり、圧縮方向を調整したりするなどの計測条件の確認をすることができる。
In this case, as shown in FIG. 15, the elastic image is displayed on two screens. For example, the left screen displays an elastic image constructed so as to satisfy the above-described reference compression state, and the right screen displays the current time t. The elasticity image obtained in
また、超音波診断をフリーズさせた後、診断に適用する基準圧縮状態を満たして構築された最終画像が静止画として一枚だけ自動保存されるようになっていてもよく、フリーズ後に、基準圧縮状態を変更しても、その変更後の基準圧縮状態で同様の平滑化処理が遂行できるようにすることも可能である。また、この最終画像に例えば「診断用画像」などの表示を付すなどして、検査者が診断に適した画像を容易に認識できるようにすることも可能である。 In addition, after freezing the ultrasonic diagnosis, only one final image constructed to satisfy the reference compression state applied to the diagnosis may be automatically saved as a still image. Even if the state is changed, the same smoothing processing can be performed in the reference compression state after the change. In addition, for example, a display such as “diagnosis image” may be attached to the final image so that the examiner can easily recognize an image suitable for diagnosis.
また、本実施例における上記基準圧縮状態は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの種々の入力デバイスによって、グラフ上でカーソルを動かして任意に設定、変更することができる。 Further, the reference compression state in the present embodiment can be arbitrarily set and changed by moving the cursor on the graph by various input devices such as a keyboard, a mouse, and a touch panel.
本実施例によれば、基準圧縮状態を満たしたときに計測された弾性フレームデータのみを確保しておけばよく、必要とするメモリ量を節約することができる。 According to the present embodiment, only the elastic frame data measured when the reference compression state is satisfied needs to be secured, and the required memory amount can be saved.
また、実施例1〜6において、図14の特定部位30内の弾性情報のように圧縮状態があまり変化していない過程で計測された弾性情報を、平滑化処理の対象から除外することにより、平滑化処理後の弾性情報の精度をさらに向上させることも可能である。
Moreover, in Examples 1-6, by excluding the elasticity information measured in the process in which the compression state does not change so much like the elasticity information in the
1 被検体
2 探触子
3 送信回路
4 送受信制御回路
5 受信回路
6 整相加算回路
7 信号処理部
8 白黒スキャンコンバータ
9 切替加算部
10 画像表示器
11 RF信号フレームデータ選択部
12 変位演算部
13 歪み/弾性率演算部
14 平滑化処理部
15 弾性データ処理部
16 カラースキャンコンバータ
17 制御インターフェイス部
18 シネメモリ部
19 圧力計測部
21 超音波送受信面
22 圧迫板
23 圧力センサ
24 参照変形体
30 特定部位
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記平滑化の対象となる弾性情報のそれぞれの取得時刻における、前記被検体の組織に加わる圧力に相関する圧縮情報を平滑化して、前記弾性画像と共に表示することを特徴とする超音波診断装置。 Means for sequentially obtaining elasticity information at a plurality of measurement points of the tomographic site of the subject based on ultrasonic tomographic data measured in the process of changing the pressure applied to the tissue of the subject, and the elasticity information having different acquisition times Smoothing processing means for smoothing, and means for generating and displaying an elasticity image based on the smoothed elasticity information,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that compressed information correlated with pressure applied to the tissue of the subject at each acquisition time of the elasticity information to be smoothed is smoothed and displayed together with the elasticity image.
前記平滑化処理手段は、前記被検体の組織に加わる圧力に相関する圧縮情報が同等な状態で取得した弾性情報間で平滑化をおこなうことを特徴とする超音波診断装置。 Means for sequentially obtaining elasticity information at a plurality of measurement points of the tomographic site of the subject based on ultrasonic tomographic data measured in the process of changing the pressure applied to the tissue of the subject, and the elasticity information having different acquisition times Smoothing processing means for smoothing, and means for generating and displaying an elasticity image based on the smoothed elasticity information,
The ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the smoothing processing means performs smoothing between elastic information acquired in a state where compression information correlated with pressure applied to the tissue of the subject is equivalent.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the smoothing processing unit performs the smoothing process only between the elastic information acquired when the compression information is within a set range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006258655A JP5415669B2 (en) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006258655A JP5415669B2 (en) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013183199A Division JP5663640B2 (en) | 2013-09-04 | 2013-09-04 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008073417A true JP2008073417A (en) | 2008-04-03 |
JP5415669B2 JP5415669B2 (en) | 2014-02-12 |
Family
ID=39346071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006258655A Active JP5415669B2 (en) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5415669B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008272025A (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnosis apparatus |
EP2189116A1 (en) * | 2008-11-20 | 2010-05-26 | Medison Co., Ltd. | Adaptive persistence processing of elastic images |
JP2011189042A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ultrasonograph |
KR101107392B1 (en) * | 2009-04-10 | 2012-01-19 | 삼성메디슨 주식회사 | Ultrasound system and method of providing guide information |
JP2012019873A (en) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ultrasonograph and control program thereof |
JP2012130559A (en) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Toshiba Corp | Ultrasonograph and image processor |
JP2013183982A (en) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Hitachi Aloka Medical Ltd | Ultrasonic diagnostic apparatus and elastic image generation method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004500176A (en) * | 1999-11-26 | 2004-01-08 | フィリップス メディカル システムズ (クリーヴランド) インコーポレイテッド | Multiphase cardiac image processing device |
JP2004121835A (en) * | 2002-09-12 | 2004-04-22 | Hitachi Medical Corp | Follow-up control method for interested area, image diagnosing system using the method, and follow-up control program for interested area |
JP2004261198A (en) * | 2003-01-15 | 2004-09-24 | Hitachi Medical Corp | Ultrasonic diagnostic system |
WO2005120358A1 (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Hitachi Medical Corporation | Elastic image display method and ultrasonographic device |
JP2006115937A (en) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic diagnostic apparatus |
JP2007175235A (en) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Toshiba Corp | Ultrasonic image processor, and control program thereof |
JP2007282932A (en) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Hitachi Medical Corp | Method of generating elastic image and ultrasonograph |
-
2006
- 2006-09-25 JP JP2006258655A patent/JP5415669B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004500176A (en) * | 1999-11-26 | 2004-01-08 | フィリップス メディカル システムズ (クリーヴランド) インコーポレイテッド | Multiphase cardiac image processing device |
JP2004121835A (en) * | 2002-09-12 | 2004-04-22 | Hitachi Medical Corp | Follow-up control method for interested area, image diagnosing system using the method, and follow-up control program for interested area |
JP2004261198A (en) * | 2003-01-15 | 2004-09-24 | Hitachi Medical Corp | Ultrasonic diagnostic system |
WO2005120358A1 (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Hitachi Medical Corporation | Elastic image display method and ultrasonographic device |
JP2006115937A (en) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic diagnostic apparatus |
JP2007175235A (en) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Toshiba Corp | Ultrasonic image processor, and control program thereof |
JP2007282932A (en) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Hitachi Medical Corp | Method of generating elastic image and ultrasonograph |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008272025A (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnosis apparatus |
EP2189116A1 (en) * | 2008-11-20 | 2010-05-26 | Medison Co., Ltd. | Adaptive persistence processing of elastic images |
JP2010119849A (en) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Medison Co Ltd | Ultrasonic system for adaptively performing persistence processing on elastic images |
KR101134842B1 (en) * | 2008-11-20 | 2012-04-13 | 삼성메디슨 주식회사 | Ultrasound system for adaptively applying persistence to elastic images |
US8337406B2 (en) | 2008-11-20 | 2012-12-25 | Medison Co., Ltd. | Adaptive persistence processing of elastic images |
KR101107392B1 (en) * | 2009-04-10 | 2012-01-19 | 삼성메디슨 주식회사 | Ultrasound system and method of providing guide information |
JP2011189042A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ultrasonograph |
JP2012019873A (en) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ultrasonograph and control program thereof |
JP2012130559A (en) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Toshiba Corp | Ultrasonograph and image processor |
JP2013183982A (en) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Hitachi Aloka Medical Ltd | Ultrasonic diagnostic apparatus and elastic image generation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5415669B2 (en) | 2014-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4966578B2 (en) | Elastic image generation method and ultrasonic diagnostic apparatus | |
US7628754B2 (en) | Ultrasonographic device | |
JP5160227B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image display method | |
JP5264097B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP4919972B2 (en) | Elastic image display method and elastic image display device | |
JP4455003B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
US20090292205A1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP4685633B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
WO2019131811A1 (en) | Analysis device | |
JPWO2007046272A6 (en) | Ultrasonic diagnostic device for generating elastic images | |
JPWO2007046272A1 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
WO2016067072A1 (en) | Imaging methods and apparatuses for performing shear wave elastography imaging | |
JP5415669B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JPWO2010024168A1 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
KR20120044267A (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and method for tracing movement of tissue | |
CN108697406B (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic information processing method | |
JP5113322B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
KR101629541B1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and control program thereof | |
US20100331698A1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic elasticity information processing method and ultrasonic elasticity information processing program | |
JP5473527B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
CN115192065A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP5623609B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP5663640B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP5128149B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP5638641B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090918 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111229 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120710 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120905 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130611 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130904 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20130911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131022 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131114 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5415669 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |