JP2008237664A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Inventor
Takuji Osaka
卓司 大坂
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Hitachi Medical Corp
株式会社日立メディコ
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of simply displaying the elastic image of bio-tissue with high precision. <P>SOLUTION: The ultrasonic diagnostic apparatus 100 is constituted so as to measure the displacement direction of the bio-tissue of a reference region separately set with respect to the display region of a diagnostic image by a displacement measuring part 11 to output the time phase data of a heart rate on the basis of the displacement direction measured by an elastic data operation part 13. Further, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 is constituted so as not only to calculate a strain value by an elastic data operation part 13 but also to calculate the pressure value acting across elastic frame data on the basis of the pressure value of a diagnostic region measured by a pressure measuring part 12 to calculate the quantitative elastic value such as the Young's modulus on the like using these calculated strain value and pressure value. Furthermore, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 is constituted so as to display the elastic value and the time phase data on an image display part 9 in a discriminable state along with the diagnostic image by an elastic image constituting part 14 and a time phase data display part 17. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波を利用して被検体内の対象部位についての断層画像を撮像して表示する超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays by capturing a tomographic image of the target region in the subject using ultrasound. 詳細には、対象部位の生体組織の硬さあるいは軟らかさを示す弾性画像を表示する超音波診断装置に関する。 In particular, an ultrasonic diagnostic apparatus for displaying an elastic image indicating the hardness or softness of the target site biological tissue.

一般に超音波診断装置は、超音波探触子により被検体内部に超音波を送信し、被検体内部から生体組織の構造に応じた超音波の反射エコー信号を受信し、超音波断層像等の断層画像を構成して診断用に表示する。 In general ultrasonic diagnostic apparatus transmits an ultrasonic wave into the subject by the ultrasonic probe, it receives an ultrasonic echo signal corresponding to the structure of the biological tissue from the inside of the subject, such as an ultrasonic tomographic image constitute a tomographic image is displayed for diagnosis.
また、手動あるいは機械的な方法を用いて超音波探触子により被検体を圧迫して超音波受信信号を計測し、計測時間が異なる2つの超音波受信信号のフレームデータに基づいて圧迫により生じた生体組織各部の変位データを求め、当該変位データに基づいて生体組織の弾性を示す弾性画像を作成する超音波診断装置が提案されている(例えば、[特許文献1]参照。)。 Further, by pressing the object by the ultrasonic probe using a manual or mechanical method to measure the ultrasonic reception signals, caused by compression based on the frame data of the measurement time two different ultrasonic reception signal and the displacement data calculated in the biological tissue each part, an ultrasonic diagnostic apparatus for creating an elastic image indicating the elasticity of the biological tissue on the basis of the displacement data has been proposed (e.g., Patent literature 1 reference.). さらに、超音波探触子による被検体圧迫の他に心拍による生体組織変位を利用して、弾性画像を構成する超音波診断装置が提案されている。 Further, by using the biological tissue displacement caused by heartbeat to another subject compression by the ultrasonic probe, an ultrasonic diagnostic apparatus has been proposed which constitutes the elastic image.

国際公開第2005/120358号公報 WO 2005/120358 No.

乳腺などの体表組織の場合には、検者が圧迫量を調節して適切な弾性画像をリアルタイムに描出可能である。 In the case of body tissues such as the mammary gland, the examiner can be rendered suitable elastic image by adjusting the compression amount in real time. しかしながら、心拍を利用して弾性画像の描出を行う場合に、被検体の年齢、検査断面、堆積したプラークの種類、心拍時相の状態等、様々な要因によって対象部位の生体組織の変位方向を精度よく検出できず、診断に適した弾性画像を表示できないことがあるという問題点がある。 However, when performing visualization of the elasticity image by using the heart rate, age of the subject, the inspection section, deposited type of plaque, such as the state of the heartbeat time phase, the displacement direction of the living tissue of the target site by a variety of factors can not be accurately detected, there is a problem that it may not be possible to display the elastic image suitable for diagnosis. また、被検体の内部の血管等を直接圧迫することは困難であり、被検体の深部に関しては圧迫により生じる圧力を正確に計測することができず、精度よく弾性画像を表示することができないという問題点がある。 Further, it is difficult to compress the blood vessel or the like of the inside of the subject directly, it is impossible to accurately measure the pressure caused by the compression in terms of the subject deep, that can not be displayed accurately elastic image there is a problem.

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、生体組織の弾性画像を高精度かつ簡便に表示することを可能とする超音波診断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of accurately and easily display the elastic image of the biological tissue.

前述した目的を達成するために第1の発明は、生体組織との間で超音波を送受信する超音波探触子と、前記超音波探触子からの出力信号に基づいて前記生体組織の断層画像を構成する断層画像構成手段と、前記超音波探触子からの出力信号に基づいて前記生体組織の変位情報を計測する変位計測手段と、前記計測された変位情報に基づいて弾性情報を算出する弾性情報演算手段と、前記算出された弾性情報に基づいて前記生体組織の弾性画像を構成する弾性画像構成手段と、前記断層画像及び前記弾性画像を表示する画像表示手段と、を備える超音波診断装置において、前記生体組織に作用する圧力値を計測する圧力計測手段と、前記圧力計測手段により計測された所定期間の圧力差及び前記弾性画像のフレーム数に基づいて、前記弾性画像 The first invention to achieve the above object, an ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the living body tissue, the tomographic of the biological tissue on the basis of the output signal from the ultrasonic probe calculating a tomographic image constructing means, a displacement measuring means for measuring the displacement information of the living tissue on the basis of the output signal from the ultrasonic probe, the elasticity information on the basis of the measured displacement information constituting the image ultrasonic comprising the elasticity information calculating means for, an elastic image constructing means for constructing an elastic image of the biological tissue on the basis of the calculated elasticity information, and an image display means for displaying the tomographic image and the elasticity image, a in the diagnostic device, a pressure measuring means for measuring a pressure value acting on the biological tissue, based on the number of frames pressure difference and the elastic image of the measured predetermined period by said pressure measuring means, the elastic image フレーム間に作用する圧力値を算出するフレーム圧力算出手段と、前記弾性情報演算手段によって算出された弾性情報と前記フレーム圧力算出手段によって算出された前記弾性画像のフレーム間に作用する圧力値とに基づいて、前記生体組織の弾性値を算出する弾性値算出手段と、を具備することを特徴とする超音波診断装置である。 And frame pressure calculating means for calculating a pressure value acting between the frame and the pressure value acting between the frame of the elastic information wherein the elasticity image calculated by the elasticity information calculated the frame pressure calculation means by calculating means based on an ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising an elastic value calculating means for calculating the elasticity of the living tissue.

本発明の超音波診断装置は、被検体の生体組織に作用する圧力値を計測し、所定期間の圧力差及び弾性画像のフレーム数に基づいて、弾性画像のフレーム間に作用する圧力値を算出し、弾性情報と弾性画像のフレーム間に作用する圧力値とに基づいて生体組織の定量的な弾性値を算出する。 The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, calculates a pressure value measured pressure value, based on the number of frames the pressure difference and the elastic image of a predetermined time period, acting between the frame of the elastic image which acts on the subject body tissue and calculates a quantitative elasticity of the living tissue on the basis of the pressure value acting between the frame of the elasticity information and the elastic image.

超音波診断装置は、所定期間において弾性画像の各フレーム間には均一に圧力が作用するものとして、弾性画像のフレーム間に作用する圧力値を算出する。 Ultrasonic diagnostic apparatus as acting uniformly pressure between the frames of the elasticity image in the predetermined period, calculates the pressure value acting between the frame of the elastic image. 例えば、(弾性画像のフレーム間に作用する圧力値)=(所定期間の圧力差)/(弾性画像のフレーム数)、として弾性画像のフレーム間に作用する圧力値が算出される。 For example, (pressure value acting between the frame of elasticity image) = (number of frames elasticity image) / (pressure difference between the predetermined time period), the pressure value acting between the elastic image frame as is calculated. 所定期間の圧力差としては、例えば、最高血圧と最低血圧との差圧を用いることができる。 The pressure difference between the predetermined time period, for example, can be used a differential pressure between the maximum blood pressure and minimum blood pressure. 超音波診断装置は、弾性画像のフレーム間に作用する圧力値と弾性情報とを用いて、生体組織の定量的な弾性値を算出する。 Ultrasonic diagnostic apparatus uses a pressure value and the elastic information acting between the frame of the elastic image, and calculates the quantitative elasticity of biological tissues. 例えば、(弾性値としてのヤング率)=(弾性画像のフレーム間に作用する圧力値)/(弾性情報としての歪み値)、として生体組織の定量的な弾性値が算出される。 For example, (a Young's modulus of the elasticity) = (distortion value as the elasticity information) / (pressure value acting between the frame of elasticity image), quantitative elasticity of the living tissue as being calculated.

これにより、超音波診断装置は、生体組織の各部について定量的な弾性値を近似的に算出することができる。 Thereby, the ultrasonic diagnostic apparatus can be approximately calculated quantitative elasticity values ​​for each part of the biological tissue. 表示領域全体における相対的な生体組織の硬さだけでなく、実際の生体組織の硬さを定量的に把握することができる。 Not only the hardness of the relative biological tissue in the entire display area, it is possible to quantitatively grasp the hardness of the actual body tissue. また、血圧値を用いて圧力計測を行うことにより、診断部位に対して直接外的圧力を作用させる必要がない。 Further, by performing pressure measurement by using the blood pressure values, it is not necessary to act directly external pressure to the diagnostic region.

また、超音波診断装置は、弾性画像の表示領域とは異なる参照領域を設定し、この参照領域の生体組織の変位情報を計測し、参照領域の生体組織の変位情報に基づいて、弾性情報を算出することが望ましい。 Further, the ultrasonic diagnostic apparatus sets a different reference area and the display area of ​​the elasticity image, the displacement information of the living tissue of the reference region is measured, based on the displacement information of the living tissue of the reference region, the elasticity information calculation it is desirable to.
このように、表示領域全体の変位情報に代えて、変位情報の取得が容易である所定の参照領域の変位情報を用いることにより、高精度に診断部位の生体組織の変位情報を計測することができる。 Thus, instead of the displacement information of the entire display area by using a displacement information of a predetermined reference area obtaining is easy displacement information, is possible to measure the displacement information of the living tissue of the diagnosis site with high precision it can.

また、超音波診断装置は、変位情報として生体組織の変位方向を計測し、計測された生体組織の変位方向に基づいて時相情報を判定し、弾性画像と共に判定された時相情報を識別可能に表示することが望ましい。 The ultrasonic diagnostic apparatus, a displacement direction of the biological tissue is measured as the displacement information, to determine the time phase information based on the displacement direction of the measured biological tissue, it can identify the phase information when it is determined with elastic image it is desirable to display to.
このように、画像表示部に弾性画像と共に時相情報を表示するので、弾性画像が示す時相情報をリアルタイムに確認することができる。 Thus, since the display temporal information along with the elastic image on the image display unit, it is possible to confirm the phase information when indicating the elastic image in real time.

また、超音波診断装置は、算出された弾性情報と判定された時相情報とを記憶部に保持することが望ましい。 The ultrasonic diagnostic apparatus, it is desirable to retain the phase information when it is determined that the calculated elasticity information in the storage unit. これにより、超音波診断装置は、オフライン処理によって弾性画像や時相情報を再表示することができる。 Thereby, the ultrasonic diagnostic apparatus can redisplay the elastic image and the temporal information by off-line processing.

また、超音波診断装置は、判定された時相情報に基づいて表示させる弾性画像のフレームを選択することが望ましい。 The ultrasonic diagnostic apparatus, it is desirable to select a frame of the elastic image to be displayed based on the phase information when it is determined. これにより、診断に適した安定した弾性画像を表示することができる。 Thus, it is possible to display a stable elastic image suitable for diagnosis. また、時相情報に基づいて診断用弾性画像の表示タイミングを切り替えることができる。 Further, it is possible to switch the display timing of a diagnostic elastic image based on the time phase information.

また、超音波診断装置は、弾性画像の表示領域に対して解析ラインを設定し、設定された解析ラインについて弾性値をグラフ表示することが望ましい。 The ultrasonic diagnostic apparatus sets an analysis line for the display area of ​​the elasticity image, it is desirable to display the graph elasticity values ​​for the set analyzed line. これにより、局所的な弾性値の分布を把握することができる。 This makes it possible to grasp the distribution of the local elasticity.

以上、本発明によれば、生体組織の弾性画像を高精度かつ簡便に表示することを可能とする超音波診断装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of accurately and easily display the elastic image of the biological tissue.

以下添付図面を参照しながら、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について詳細に説明する。 With reference to the accompanying drawings will be described below in detail to the preferred embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. 尚、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。 In the following description and the accompanying drawings, components having substantially the same functional configuration will be omitted the duplicate description by referring to the figures.

(1.超音波治療装置の構成) (1. Configuration of an ultrasonic treatment apparatus)
最初に、図1を参照しながら、超音波治療装置100の構成について説明する。 First, referring to FIG. 1, the configuration of the ultrasonic treatment apparatus 100.
図1は、超音波診断装置100の構成図である。 Figure 1 is a configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus 100.

超音波診断装置100は、超音波探触子4と送信部1と受信部2と超音波送受信制御部3とを備える。 The ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes an ultrasound probe 4 and the transmission section 1 and the reception section 2 and the ultrasonic wave transmission and reception control unit 3. また、超音波診断装置100は、整相加算部5と断層画像構成部6と白黒スキャンコンバータ7とを備える。 The ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes a phasing and adding unit 5 and the tomographic image constructing unit 6 and black and white scan converter 7. また、超音波診断装置100は、RF信号フレームデータ選択部10と変位計測部11と圧力計測部12と弾性情報演算部13と弾性画像構成部14とカラースキャンコンバータ15とを備える。 The ultrasonic diagnostic apparatus 100, and a RF signal frame data selecting section 10 and the displacement measuring unit 11 and the pressure measuring unit 12 and the elasticity information calculating unit 13 and the elastic image constructing unit 14 and the color scan converter 15. また、超音波診断装置100は、切替加算部8と画像表示部9と時相情報表示部17とを備える。 The ultrasonic diagnostic apparatus 100 is provided with a switching and adding unit 8 and the image display unit 9 and the time phase information display section 17.

超音波探触子4は、複数の振動子を配設して形成される。 Ultrasound probe 4 is formed by arranging a plurality of transducers. 超音波探触子4は、被検体16に振動子を介して超音波を送受信する。 Ultrasound probe 4, transmitting and receiving ultrasonic waves through the transducers to the subject 16.
送信部1は、超音波探触子4を介して被検体16に所定時間間隔で超音波を繰り返し送信する。 Transmitting unit 1 repeatedly ultrasonic transmitted at predetermined time intervals to the subject 16 via the ultrasonic probe 4. 送信部1は、超音波探触子4を駆動して超音波を発生させるための送波パルスを生成すると共に、送信される超音波の収束点を所定の深さに設定する。 Transmitter 1, and generates a transmission pulse for generating ultrasonic waves by driving the ultrasonic probe 4, sets the convergent point of the ultrasonic wave transmitted to a predetermined depth. 受信部2は、超音波探触子4により被検体16から発生する時系列の反射エコー信号を受信し、所定のゲインで増幅してRF信号すなわち受波信号を生成する。 Receiver 2, the ultrasound probe 4 receives a reflected echo signal of the time series generated from the object 16, and generates an RF signal or reception signal by a predetermined gain. 超音波送受信制御部3は、送信部1と受信部2とを制御する。 Ultrasonic wave transmission and reception control unit 3 controls the transmission section 1 and the reception section 2.

整相加算部5は、受信部2により受信された反射エコー信号を整相加算する。 Phasing and adding unit 5 phasing and adding the received reflected echo signal by the reception section 2. 整相加算部5は、受信部2で増幅されたRF信号を入力して位相制御し、一点又は複数の収束点に対し超音波ビームを形成してRF信号フレームデータを生成する。 Phasing and adding unit 5 phase control by inputting the amplified RF signal by the receiving unit 2, and generates an RF signal frame data by forming ultrasonic beams with respect to one point or more convergence points.
断層画像構成部6は、整相加算部5からのRF信号フレームデータに基づいて被検体16の濃淡断層画像、例えば、白黒断層画像を構成する。 Tomographic image constructing unit 6, grayscale tomographic image of the subject 16 based on the RF signal frame data from phasing and adding unit 5, for example, constitute a black-and-white tomographic image. 断層画像構成部6は、整相加算部5からのRF信号フレームデータを入力してゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、フィルタ処理等の信号処理を行い、断層画像データを取得する。 Tomographic image constructing unit 6, the gain correction to input RF signal frame data from phasing and adding unit 5, log compression, performed detection, edge enhancement, the signal processing filtering such as to obtain tomographic image data.
白黒スキャンコンバータ7は、断層画像構成部6から出力される断層画像データを画像表示部9の表示データに変換する。 Black-and-white scan converter 7 converts the tomographic image data outputted from the tomographic image constructing unit 6 to display data of the image display section 9. 白黒スキャンコンバータ7は、断層画像構成部6からの断層画像データをデジタル信号に変換するA/D変換器と、変換された複数の断層画像データを時系列に記憶するフレームメモリと、制御コントローラを有する。 Black-and-white scan converter 7, an A / D converter for converting the tomographic image data from the tomographic image constructing unit 6 into a digital signal, a frame memory for storing the converted plurality of tomographic image data in time series, the controller a. 白黒スキャンコンバータ7は、フレームメモリに格納された断層フレームデータを1画像として取得し、取得された断像フレームデータをテレビ同期で読み出して画像表示部9に出力する。 Black-and-white scan converter 7 obtains the tomographic frame data stored in the frame memory as one image, and outputs to the image display section 9 reads out the obtained cross-sectional image frame data in the television synchronization.

RF信号フレームデータ選択部10は、整相加算部5から出力される複数のRF信号フレームデータを格納し、格納されたRF信号フレームデータ群から少なくとも1組すなわち2つのRF信号フレームデータを選択する。 RF signal frame data selecting unit 10 stores a plurality of RF signal frame data output from the phasing and adding unit 5, to select at least one pair: two RF signal frame data from the stored RF signal frame data group . RF信号フレームデータ選択部10は、例えば、整相加算部5から時系列すなわち画像のフレームレートに基づいて生成されるRF信号フレームデータを順次記憶し、記憶されたRF信号フレームデータ(N)を第1のデータとして選択すると同時に、時間的に過去に記憶されたRF信号フレームデータ群(N−1、N−2、N−3…N―M)の中から1つのRF信号フレームデータ(P)を選択する。 RF signal frame data selection unit 10, for example, sequentially stores the RF signal frame data generated based on the frame rate of the time series or image from phasing and adding unit 5, the stored RF signal frame data (N) and at the same time selected as the first data, the RF signal frame data group temporally past in the storage (N-1, N-2, N-3 ... N-M) 1 single RF signal frame data from among the (P ) is selected. 尚、N、M、PはRF信号フレームデータに付された自然数のインデックス番号である。 Incidentally, N, M, P is the index number of natural numbers attached to the RF signal frame data.

変位計測部11は、被検体16の生体組織の変位を計測する。 Displacement measuring unit 11 measures the displacement of the living tissue of the subject 16. 変位計測部11は、選択された1組のデータすなわちRF信号フレームデータ(N)及びRF信号フレームデータ(P)から1次元あるいは2次元の相関処理を行い、断層画像の各点に対応する生体組織における変位や移動ベクトルすなわち変位の方向と大きさに関する1次元あるいは2次元の変位分布を求める。 Displacement measuring unit 11 corresponds to each point of the set of data or RF signal frame data (N) and RF signal frame from the data (P) for 1-dimensional or 2-dimensional correlation processing, tomographic image selected biological obtaining a one-dimensional or two-dimensional displacement distribution concerning the displacement and moving vector, that is the direction and magnitude of the displacement in the tissue.
尚、移動ベクトルの検出には、例えば、ブロックマッチング法を用いることができる。 Incidentally, the detection of the movement vector, for example, can be used a block matching method. ブロックマッチング法は、画像を例えばN×N画素からなるブロックに分け、関心領域内のブロックに着目し、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のフレームから探索し、これを参照して予測符号化処理すなわち差分処理により標本値を決定する処理である。 Block matching method, an image is divided into blocks consisting of, for example, N × N pixels, focuses on a block within the region of interest, searches the block which is most approximated to the focused block from the previous frame, refer to this a process of determining a sample value by predictive coding process i.e. the difference processed.
圧力計測部12は、被検体16に生じる血圧等の圧力を計測する。 Pressure measuring section 12 measures the pressure of the blood pressure and the like caused the subject 16. 圧力計測部12は、上腕等で計測された血圧値等を弾性情報演算部13に出力する。 Pressure measuring unit 12 outputs the brachial blood pressure value measured in such like the elasticity information calculating unit 13.

弾性情報演算部13は、変位計測部11で計測された変位情報及び圧力計測部12で計測された圧力情報から歪みあるいは弾性値を算出する。 Elasticity information calculating unit 13 calculates the distortion or elasticity from the pressure information measured by the displacement measuring unit 11 the displacement information and the pressure measuring unit 12 that is measured by. 弾性情報演算部13は、変位計測部11から出力される計測値、例えば、移動ベクトルと、圧力計測部12から出力される圧力値とから断層画像上の各点に対応する生体組織の歪み値や弾性値を演算し、歪み値や弾性値に基づいて弾性画像信号すなわち弾性フレームデータを生成する。 The elasticity information calculating unit 13, the measurement value output from the displacement measuring unit 11, for example, a movement vector, the distortion value of the living tissue corresponding to the pressure value output from the pressure measuring unit 12 to each point on the tomographic image calculating a and elasticity, and generates an elasticity image signal i.e. elasticity frame data on the basis of the distortion values ​​and elasticity.

尚、歪み値は、生体組織の移動量、例えば、変位を空間微分することによって算出される。 Note that the distortion value, the amount of movement of the living body tissue, for example, is calculated by spatially differentiating the displacement. また、弾性値は、圧力の変化を歪みの変化で除することによって計算される。 The elastic value is calculated by dividing the change in the distortion change in pressure.
例えば、変位計測部11により計測された変位をL(X)、圧力計測部12により計測された圧力をP(X)、空間座標をXとすると、歪み値ΔS(X)は、ΔS(X)=ΔL(X)/ΔX、である。 For example, the displacement measured by the displacement measuring unit 11 L (X), the pressure measured by the pressure measuring section 12 P (X), when the spatial coordinates and X, distortion value [Delta] S (X) is, [Delta] S (X ) = ΔL (X) / ΔX, it is. また、弾性値としてのヤング率Ym(X)は、Ym=(ΔP(X))/ΔS(X)、である。 The Young's modulus Ym of the elasticity (X) is, Ym = (ΔP (X)) / ΔS (X), it is. ヤング率Ym(X)から断層画像の各点に相当する生体組織の弾性値を求めることにより、2次元の弾性画像データを連続的に取得することができる。 By the Young's modulus Ym (X) obtains the elasticity of biological tissue corresponding to each point of the tomographic image, it is possible to obtain a two-dimensional elastic image data continuously. 尚、ヤング率は、物体に加えられた単純引張り応力の引張りに平行に生じる歪みに対する比である。 Incidentally, the Young's modulus is the ratio of strain generated parallel to the tension of a simple tensile stress applied to the object.

弾性画像構成部14は、弾性情報演算部13で算出された歪み値あるいは弾性値からカラー弾性画像を構成する。 Elastic image constructing unit 14 constituting a color elasticity image from the distortion value or the elastic value calculated by the elasticity information calculating unit 13. 弾性画像構成部14は、弾性情報演算部13によって算出された弾性フレームデータに対して、各種安定化表示のための画像処理を行う。 Elastic image constructing unit 14, to the elastic frame data calculated by the elasticity information calculating unit 13, performs image processing for various stabilized display.
カラースキャンコンバータ15は、弾性画像構成部14の出力信号を画像表示部9の表示データに変換する。 Color scan converter 15 converts the output signal of the elasticity image constructing unit 14 to the display data of the image display section 9. カラースキャンコンバータ15は、弾性画像構成部14からの弾性フレームデータに色相情報を付与する。 Color scan converter 15 imparts color information to the elasticity frame data from the elastic image constructing unit 14. すなわち、カラースキャンコンバータ15は、弾性フレームデータに基づいて赤(R)緑(G)青(B)の光の三原色のデータに変換する。 That is, the color scan converter 15 converts the light of the three primary colors of data of red (R), green (G) and blue (B) on the basis of the elasticity frame data. カラースキャンコンバータ15は、例えば、歪みが大きい弾性データを赤色データに変換すると同時に歪みが小さい弾性データを青色データに変換する。 Color scan converter 15 is, for example, at the same time the strain to convert a high strain elastic data to red data is to convert the small elastic data blue data.

切替加算部8は、白黒断層画像とカラー弾性画像とを重ね合わせたり並列表示させたり切替えを行う。 Switching and adding unit 8 performs switching or is displayed in parallel or superimposed black and white tomographic image and the color elasticity image. 切替加算部8は、フレームメモリと画像処理部と画像選択部とを有する。 Switching and adding unit 8 includes a frame memory and an image processor and an image selecting unit. 尚、フレームメモリは、白黒スキャンコンバータ7からの断層画像データとカラースキャンコンバータ15からの弾性画像データとを格納する。 The frame memory stores the elasticity image data from the tomographic image data and color scan converter 15 from the black-and-white scan converter 7. 画像処理部は、フレームメモリに格納された断層画像データと弾性画像データとを合成割合を変更して合成する。 The image processing unit are synthesized by changing the combination ratio of the tomographic image data and elasticity image data stored in the frame memory. 合成画像の各画素の輝度情報及び色相情報は、白黒断層画像及びカラー弾性画像の各情報を合成割合で加算した色相情報となる。 Luminance information and hue information of each pixel of the composite image is a color information obtained by adding the respective information of the monochrome tomographic image and the color elasticity image at the combination ratio. 画像選択部は、フレームメモリ内の断層画像データと弾性画像データ及び画像処理部の合成画像データの中から画像画像表示部9に表示する画像を選択する。 Image selecting unit selects an image to be displayed on the image the image display section 9 from the tomographic image data and elasticity image data and the composite image data in the image processing unit in the frame memory.
画像表示部9は、上記合成された合成画像を表示する。 The image display unit 9 displays the combined image the synthesis. 時相情報表示部17は、変位計測部11から出力される時相情報を表示する。 Temporal information display unit 17 displays the phase information when output from the displacement measuring unit 11. 時相情報は、合成画像と共に画像表示部9に表示される。 Temporal information is displayed on the image display section 9 with the composite image.

(2.表示画面) (2. display screen)
図2は、画像表示部9に表示される画面31を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing a screen 31 displayed on the image display unit 9.
画面31には、血管32及びプラーク33と共に表示領域34及び参照領域35が表示される。 The screen 31, the display area 34 and the reference region 35 with the vessel 32 and plaque 33 is displayed. 表示領域34は、カラー弾性画像が表示される領域である。 Display area 34 is an area where the color elasticity image is displayed. 表示領域34は、診断対部位であるプラーク33の周辺に設定される。 Display area 34 is set around the plaque 33 is a diagnostic pair sites. 参照領域35は、生体組織の変位情報が計測される領域である。 Reference area 35 is an area where the displacement information of the biological tissue is measured. 参照領域35は、生体組織の変位情報を取得するために、血管32の内腔ではなく、血管32の上壁36あるいは下壁37の周辺に設定することが望ましい。 Reference area 35 in order to obtain displacement information of the living tissue, rather than the lumen of the blood vessel 32, it is desirable to set the peripheral of the upper wall 36 or the lower wall 37 of the vessel 32. 尚、参照領域35は、表示領域34の外部に設定してもよいし、表示領域34の内部に設定してもよい。 The reference area 35 may be set outside the display area 34 may be set inside the display area 34.

(3.変位計測部11) (3. displacement measuring unit 11)
次に、図3〜図6を参照しながら、本発明の実施形態に係る変位計測部11について説明する。 Next, with reference to FIGS. 3 to 6, will be described displacement measuring unit 11 according to the embodiment of the present invention.

図3は、変位計測部11の詳細を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing details of a displacement measuring unit 11.
変位計測部11は、参照領域演算部11−1及び表示領域演算部11−2及び時相判定部11−3から構成される。 Displacement measuring unit 11 is composed of a reference area calculating unit 11-1 and display area calculating unit 11-2 and a time phase determination unit 11-3. 参照領域演算部11−1は、参照領域35内の生体組織の変位情報を算出する。 Reference area calculation unit 11-1 calculates the displacement information of the living tissue of the reference region 35. 表示領域演算部11−2は、表示領域34内の生体組織の変位情報を算出する。 Display region calculation unit 11-2 calculates the displacement information of the biological tissue in the display area 34. 時相判定部11−3は、生体組織の変位情報に基づいて心拍による各時相を判定する。 Time phase determination unit 11-3 determines each time phase by the heartbeat on the basis of the displacement information of the biological tissue.
参照領域演算部11−1及び表示領域演算部11−2は、同様の処理を行う。 Reference area calculating unit 11-1 and display area calculating unit 11-2 performs the same processing. 参照領域演算部11−1及び表示領域演算部11−2は、整相加算部5及びRF信号フレームデータ選択部10から出力されるRF信号フレームデータに対してブロックマッチング法を適用し、生体組織の移動先を推定して変位情報を算出する。 Reference area calculating unit 11-1 and display area calculating unit 11-2 applies the block matching method on the RF signal frame data output from the phasing and adding unit 5 and the RF signal frame data selecting section 10, a biological tissue the destination of the estimates to calculate the displacement information. 生体組織の変位情報は、生体組織の変位方向や変位量に関する情報である。 Displacement information of the living tissue is information about the displacement direction and displacement of the biological tissue. 尚、参照領域演算部11−1は、変位情報として主として変位方向を算出する。 The reference area operation unit 11-1 mainly calculates the displacement direction as the displacement information.

図4及び図5は、被検体16の生体組織の変位方向についての説明図である。 4 and 5 are explanatory views of the displacement direction of the living tissue of the subject 16.
ブロックマッチング法の場合には、参照領域35が複数分割されてブロック41が設定される。 In the case of the block matching method, the reference region 35 is block 41 with a plurality division is set. XY座標軸は、ブロック41の変位量及び変位方向(プラス方向あるいはマイナス方向)を示す。 XY coordinate axes indicate the displacement amount and the displacement direction of the block 41 (plus direction or minus direction).
図4(a)及び図4(b)に示すように、血管32の下壁37に参照領域35が設定され、血管32の内腔径が「D」から「D'」に拡大した場合、図4(c)及び図4(d)に示すように、参照領域35のブロック41内の生体組織は、下方向に移動する。 4 (a) and as shown in FIG. 4 (b) if the reference region 35 is set to the lower wall 37 of the vessel 32 and expanded lumen diameter of the blood vessel 32 from "D" to "D '", FIGS. 4 (c) and 4, as shown in FIG. 4 (d), the biological tissue in the block 41 of the reference area 35 is moved downward. 参照領域35に含まれる複数のブロック41は、XY座標系では、マイナスの領域においてマッチング(相関)が最大となる。 A plurality of blocks 41 included in the reference region 35, the XY coordinate system, matching (correlation) is maximum in the negative region. 尚、血管32の内腔径の拡大期間は、心拍時相の収縮期に相当する。 Incidentally, expansion period lumen diameter of the vessel 32 corresponds to a systolic cardiac time phase.
図5(a)及び図5(b)に示すように、血管32の下壁37に参照領域35が設定され、血管32の内腔径が「D'」から「D」に縮小した場合、図5(c)及び図5(d)に示すように、参照領域35のブロック41内の生体組織は、上方向に移動する。 Figure 5 (a) and as shown in FIG. 5 (b) if the reference region 35 is set to the lower wall 37 of the vessel 32, the reduced lumen diameter of the blood vessel 32 from the "D '" to "D", Figure 5 (c) and as shown in FIG. 5 (d), the biological tissue in the block 41 of the reference area 35 is moved upward. 参照領域35に含まれる複数のブロック41は、XY座標系では、プラスの領域においてマッチング(相関)が最大となる。 A plurality of blocks 41 included in the reference region 35, the XY coordinate system, matching (correlation) is maximum in the positive territory. 尚、血管32の内腔径の縮小期間は、心拍時相の拡張期に相当する。 Incidentally, the reduced period of lumen diameter of the vessel 32 corresponds to diastolic cardiac time phase.

参照領域演算部11−1は、ブロック41の変位方向を計測して後段の時相判定部に出力する。 Reference area calculation unit 11-1 outputs the phase determination unit when the subsequent stage by measuring the displacement direction of the block 41.

図6は、時相判定部11−3の詳細を示すブロック図である。 Figure 6 is a block diagram showing details of the time phase determination unit 11-3.
時相判定部11−3は、時相判定部11−3aと時相情報出力部11−3bとから構成される。 Time phase determination unit 11-3 is composed of a time phase determination unit 11-3a and time phase information output unit 11 - 3 b. 時相判定部11−3aは、参照領域演算部11−1によって計測された生体組織の変位方向に基づいて心拍時相を判定する。 Time phase determination unit 11-3a determines cardiac time phase on the basis of the displacement direction of the living tissue measured by the reference area operation section 11-1. 時相情報出力部11−3bは、時相判定部11−3aによって判定された時相情報を出力する。 Time phase information output unit 11-3b outputs phase information when it is determined by the time phase determination unit 11 - 3 a. 時相情報は、弾性情報演算部13が算出する弾性フレームデータに付加される。 Temporal information, the elastic information calculating unit 13 is added to the elastic frame data calculated.

図7は、生体組織の変位と時間との関係図である。 Figure 7 is a graph showing the relationship between displacement and time of the biological tissue. 図7(a)は、参照領域35が血管32の上壁36に設定された場合を示し、図7(b)は、参照領域35が血管32の下壁37に設定された場合を示す。 7 (a) shows a case where the reference area 35 is set to the upper wall 36 of the vessel 32, FIG. 7 (b) shows a case where the reference area 35 is set to the lower wall 37 of the vessel 32. 心拍時相における拡張末期における変位を「0」点とする 図7(a)に示すように、心拍時相の収縮末期である「A」点まで区間では方向符号が「+」であり、血管32の上壁36はプラス方向に変位する。 As shown in FIG. 7 (a) to the displacement at the end diastole at heartbeat time phase "0" point, a end-systolic cardiac time phase in the interval up to the "A" point is a direction sign is "+", vessels the upper wall 36 of the 32 is displaced in the positive direction. 収縮末期「A」点を過ぎ拡張末期である「B」点までの区間では、方向符号が「−」であり、血管32の上壁36はマイナス方向に変位する。 An extended end past the end systolic point "A" in a section from "B" points, direction sign "-" is, the upper wall 36 of the vessel 32 is displaced in the negative direction. 図7(b)に示すように、血管32の下壁37では、方向符号及び変位方向が図7(a)の場合と逆になる。 As shown in FIG. 7 (b), the lower wall 37 of the vessel 32, the direction code and the displacement direction is reversed to the case of FIG. 7 (a).

時相判定部11−3aは、これらの方向符号及び変位方向に基づいて心拍時相を判定する。 Time phase determination unit 11-3a determines cardiac time phase on the basis of these directions sign and displacement direction. 尚、参照領域35内の複数のブロック41において変位方向が判定される場合には、当該参照領域35内における割合が大きい方向符号及び変位方向を選択するようにしてもよい。 In the case where the displacement direction in a plurality of blocks 41 of the reference area 35 is determined may be selected a direction sign and displacement direction ratio is large in the reference region 35.
時相情報出力部11−3bは、時相判定部11−3aによって判定された方向符号及び辺に方向をに基づいて、心拍時相の時相情報を出力する。 Time phase information output unit 11-3b, based on the direction to the determined direction code and edges by time phase determination unit 11 - 3 a, and outputs the phase information when the heartbeat time phase. 時相情報出力部11−3bは、判定された方向符号及び変位方向を示す1ビットの時相情報を出力する。 Time phase information output unit 11-3b outputs phase information when the 1-bit indicating the determined direction sign and displacement direction. 時相情報出力部11−3bは、例えば、方向符号「+」と判定された時相に対して「0」を出力し、方向符号「−」と判定された時相に対して「1」を出力する。 Time phase information output unit 11-3b, for example, outputs "0" to the time phase where it is determined that the direction code "+", the direction code "-" "1" to the time phase where it is determined that to output.

以上説明したように、超音波診断装置100は、表示画面において被検体16の生体組織に表示領域及び参照領域を設定し、参照領域を複数分割してブロックを設定し、当該ブロックの変位方向を計測し、計測された変位方向に基づいて、心拍時相を判定して時相情報を出力する。 As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 sets the display region and the reference region to the living tissue of the subject 16 on the display screen, the reference region by dividing into plural sets the block, the displacement direction of the block measured, on the basis of the measured displacement direction, and outputs the time phase information to determine the heartbeat time phase.
このように、表示領域全体の変位情報に代えて、変位情報の取得が容易である所定の参照領域の変位情報を用いることにより、高精度に診断部位の生体組織の変位方向を計測することができる。 Thus, instead of the displacement information of the entire display area by using a displacement information of a predetermined reference area obtaining is easy displacement information, is possible to measure the displacement direction of the living tissue of the diagnostic site with high precision it can.

(4.弾性画像構成部14) (4. elastic image constructing unit 14)
次に、図8及び図9を参照しながら、本発明の実施形態に係る弾性画像構成部14について説明する。 Next, with reference to FIGS. 8 and 9, it will be described elastic image constructing unit 14 according to the embodiment of the present invention.

図8は、弾性画像構成部14の詳細を示すブロック図である。 Figure 8 is a block diagram showing details of an elastic image constructing unit 14.
弾性画像構成部14は、弾性値評価部14−1と表示画像選択部14−2と表示画像構成部14−3とから構成される。 Elastic image constructing unit 14 is composed of an elastic value evaluation unit 14-1 and a display image selecting unit 14-2 the display image forming section 14-3 Prefecture. 弾性値評価部14−1は、弾性情報演算部13が算出した弾性フレームデータが適正であるか否かを評価する。 Elasticity evaluation unit 14-1, the elastic frame data which the elastic information calculating unit 13 is calculated to evaluate whether a proper. 表示画像選択部14−2は、弾性値評価部14−1の評価に基づいて表示する弾性フレームデータを選択する。 The display image selecting unit 14-2 selects the elasticity frame data to be displayed based on the evaluation of the elasticity value evaluation unit 14-1. 表示画像構成部14−3は、表示画像選択部14−2によって選択された弾性フレームデータに基づいて表示画像を構成する。 Display image forming section 14-3 to form a display image based on the elasticity frame data selected by the display image selecting unit 14-2.

例えば、表示画像選択部14−2は、弾性フレームデータの歪み値が極端に小さい場合には、当該フレームの表示を非表示とする。 For example, the display image selecting unit 14-2, the strain value of the elasticity frame data if extremely small, and hides the display of the frame. また、表示画像選択部14−2は、弾性フレームデータに付加された時相情報に基づいて、画像表示部9に表示させる弾性フレームデータを選択する。 Further, the display image selecting unit 14-2, based on the phase information when attached to the elastic frame data, selects the elasticity frame data to be displayed on the image display unit 9.

図9は、各心拍時相と判定された変位方向と弾性フレームデータの表示との関係図である。 Figure 9 is a graph showing the relationship between the display of the displacement direction and the elastic frame data determined to the heartbeat time phase. 図9は、図2に示すように、血管32の下壁37に参照領域35を設定した場合を示す。 9, as shown in FIG. 2 shows a case of setting a reference area 35 in the lower wall 37 of the vessel 32.

心拍時相が収縮期の時には、方向符号は「−」であり、時相情報出力部11−3bが出力する時相情報は「1」である。 When the heartbeat time phase is systole, direction sign "-" is the phase information when the time phase information output unit 11-3b outputs are "1". 心拍時相が拡張期の時には、方向符号は「+」であり、時相情報出力部11−3bが出力する時相情報は「0」である。 When the heartbeat time phase is diastole, the direction code is "+", the phase information when the time phase information output unit 11-3b outputs is "0".
表示画像選択部14−2は、弾性フレームデータに付加された時相情報に基づいて、時相情報「1」の場合には弾性値評価部14−1から出力される弾性フレームデータ43をそのまま後段の表示画像構成部14−3に出力する。 The display image selecting unit 14-2, based on the phase information when attached to the elastic frame data, when the time phase information "1" is the elasticity frame data 43 that is output from the elasticity value evaluation unit 14-1 as output to the subsequent stage of the display image forming section 14-3. 一方、表示画像選択部14−2は、時相情報「0」の場合には弾性値や歪み値が「0」のフレームデータ44を後段の表示画像構成部14−3に出力する。 On the other hand, the display image selecting unit 14-2, elasticity and distortion value when the time phase information "0" outputs frame data 44 of "0" to the subsequent display image forming section 14-3. すなわち、診断用の弾性画像として表示されない。 That is, not displayed as an elastic image for diagnosis.

以上説明したように、超音波診断装置100は、弾性フレームデータに付加された時相情報に基づいて、診断用の弾性画像として表示させる弾性フレームデータを選択する。 As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 based on the phase information when attached to the elastic frame data, selects the elasticity frame data to be displayed as an elastic image for diagnosis. 心拍時相の収縮期では拡張期と比較して生体組織が急峻に変化するので、拡張期の弾性フレームデータ44を用いずに収縮期の弾性フレームデータ43を用いることにより、安定した弾性画像を表示することができる。 Since the systolic cardiac time phase biological tissue compared with diastolic steeply changes, by using the elasticity frame data 43 in systolic without using elastic frame data 44 of the diastole, stable elasticity image it can be displayed.

(5.時相情報表示部17) (5. during the phase information display unit 17)
次に、図10を参照しながら、本発明の実施形態に係る時相情報表示部17について説明する。 Next, referring to FIG. 10, described phase information display unit 17 when according to an embodiment of the present invention.
図10は、弾性画像と共に時相情報が表示された画面47を示す図である。 Figure 10 is a diagram showing a screen 47 that temporal information is displayed together with the elastic image.

画像表示部9の画面47には、弾性画像の表示領域34と共に、時相表示欄49が表示される。 The screen 47 of the image display section 9, the display area 34 of the elastic image, temporal display column 49 is displayed. 時相表示欄49には、変位計測部11の時相判定部11−3によって判定された心拍時相が表示される。 The time phase display column 49, the heartbeat time phase determined by the phase determination unit 11-3 when the displacement measuring unit 11 is displayed. 時相表示欄49では、縦軸が変位及び変位方向を示し横軸が時間軸を示す。 In time phase display section 49, the horizontal axis and the vertical axis shows the displacement and displacement direction indicates the time axis.

画面47は、心拍時相の時系列に従って、画面47−1→画面47−2→画面47−3→…の順に画面遷移する。 Screen 47, in accordance with a time series of the heartbeat time phase, screen 47-1 → screen 47-2 → screen 47-3 → ... to screen transition in the order of. 画面47−1及び画面47−3に示すように、表示領域34に拡張期の弾性画像が表示される時には、時相表示欄49には、拡張期を示す位置に点51−1あるいは点51−3が表示される。 Screen as shown in 47-1 and screen 47-3 displayed when elastic image of diastole is displayed in area 34, the temporal display column 49, a position two points 51-1 or points 51 indicating the diastolic -3 is displayed. 画面47−2に示すように、表示領域34に収縮期の弾性画像が表示される時には、時相表示欄49には、収縮期を示す位置に点51−2が表示される。 As shown in the screen 47-2, when the elastic image of systole in the display area 34 is displayed, the time phase display column 49, the position two points 51-2 showing a systolic display.
時相表示欄49では、現在の心拍時相と過去の心拍時相とを識別可能に表示を行うことが望ましい。 In time phase display column 49, it is preferable to perform distinguishably displaying the current heartbeat time phase and past the heartbeat time phase. 例えば、現在の心拍時相を実線や黒点で表示し、過去の心拍時相を破線や点線で表示してもよい。 For example, to display the current heartbeat time phase by the solid line and black points may be displayed past the heartbeat time phase by a broken line or dotted line. また、異なる色相で表示することにより、現在の心拍時相と過去の心拍時相とを識別可能としてもよい。 Further, by displaying a different color, it may be identified with the current heartbeat time phase and past the heartbeat time phase.

以上説明したように、超音波診断装置100は、画像表示部9に弾性画像と共に時相情報を表示するので、弾性画像が示す時相をリアルタイムに確認することができる。 As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus 100, since the display temporal information along with the elastic image on the image display section 9, it is possible to confirm the time phase indicated the elastic image in real time. 尚、時相情報の表示形態に関しては、表示領域34の弾性画像と連動させて時相情報を表示するものであれば、図10に示す表示形態に限られない。 With respect to the display mode of the time phase information, as long as they display time phase information in conjunction with the elastic image in the display area 34 is not limited to the display form shown in FIG. 10.

(6.弾性情報演算部13) (6. elasticity information calculating unit 13)
次に、図11を参照しながら本発明の実施形態に係る弾性情報演算部13について説明する。 Next, a description will be given elasticity information calculating unit 13 according to the embodiment of the present invention with reference to FIG.

図11は、弾性情報演算部13の詳細を示すブロック図である。 Figure 11 is a block diagram showing details of the elastic information calculating unit 13.
弾性画像構成部14は、歪み値演算部13−1及び弾性情報保存部13−2及び弾性値演算部13−3及び切替部13−4から構成される。 Elastic image constructing unit 14 is composed of a distortion value calculation unit 13-1, and the elasticity information storing unit 13-2 and the elasticity calculation unit 13-3 and the switching section 13-4.

歪み値演算部13−1は、変位計測部11の出力である表示領域34の生体組織の変位情報から歪み値を算出する。 Distortion value calculation unit 13-1 calculates the distortion value from the displacement information of the biological tissue which is an output display area 34 of the displacement measuring unit 11. 超音波診断時に歪み像を表示させる場合には、歪み値演算部13−1の出力が、切替部13−4を介して後段の弾性画像構成部14に出力される。 When displaying the strain images during the ultrasound diagnosis, the output of the distortion value calculation unit 13-1 is output to the subsequent stage of the elastic image constructing unit 14 through the switching section 13-4.
弾性情報保持部13−2に保持された歪み値は、データ収集後、弾性値演算部13−3を介して、弾性画像や弾性値と共に後段の弾性画像構成部14に出力される。 Distortion value held in the elasticity information holding section 13-2, after data acquisition, through the elasticity value calculation unit 13-3, and output to the subsequent stage of the elastic image constructing unit 14 along with the elasticity image or elasticity.

弾性値演算部13−3は、圧力計測部12によって計測された圧力値と、歪み値演算部13−1によって計測された歪み値とから、ヤング率等の弾性値を算出する。 Elasticity value calculation unit 13-3, the pressure value measured by the pressure measuring unit 12, and a strain value measured by the strain value calculation unit 13-1 calculates the elasticity of Young's modulus and the like.
切替部13−4は、弾性画像構成部14に出力する情報を切り替える。 Switching unit 13-4 switches the information to be output to the elasticity image constructing unit 14.

(6−1.弾性値の近似計算) (6-1. Approximate calculation of elasticity)
図12は、血管32の下壁37に設定された参照領域35の生体組織の変位を示す図である。 Figure 12 is a diagram showing a displacement of a biological tissue of the reference area 35 set in the lower wall 37 of the vessel 32.
図12では、心拍時相の拡張末期から収縮末期までの区間53では、変位方向はマイナス方向(方向符号「−」)である。 In Figure 12, the section 53 from the end-diastolic cardiac time phase to end-systole, the displacement direction minus direction (direction code "-") is. 心拍時相の収縮末期から拡張末期までの区間55では、変位方向はプラス方向(方向符号「+」)である。 In the section 55 from the end systole cardiac time phase to end diastole, the displacement direction is the plus direction (direction code "+"). また、区間53では、変位方向がマイナス方向であるフレームがmフレーム(例えば、5フレーム)であり、区間55では、変位方向がプラス方向であるフレームがnフレーム(例えば、15フレーム)である。 Further, in the section 53, the frame displacement direction is the negative direction is m frames (e.g., five frames) is, in the section 55, the displacement direction is the positive direction frame n frame (e.g., 15 frames). 尚、一般に心拍時相の収縮期では拡張期と比較して生体組織が急峻に変化するので、m<n、である。 In the general systolic cardiac time phase so as compared to diastolic living tissue changes sharply, it is m <n,.
圧力計測部12は、被検体16の血圧値を計測し、最大血圧値BPmax及び最小血圧値BPmin及び差圧BPsub(=BPmax−BPmin)を弾性値演算部13−3に出力する。 Pressure measuring section 12 measures the blood pressure value of the subject 16, and outputs the maximum blood pressure value BPmax and the minimum blood pressure value BPmin and differential pressure BPsub a (= BPmax-BPmin) the elasticity value calculation unit 13-3.

ここで、参照領域35の生体組織の変位は、差圧BPsubによって生じ、区間53の各フレーム間には均一に血圧が作用するものとすると、各フレーム間に作用する血圧値Pframeは[式1]で表される。 Here, the displacement of the biological tissue in the reference region 35 is caused by the pressure difference BPsub, when between each frame of the section 53 uniformly assumed that the blood pressure acts, the blood pressure value Pframe acting between each frame [Formula 1 represented by.
Pframe=BPsub/m………[式1] Pframe = BPsub / m ......... [Formula 1]

上記[式1]により算出された血圧値Pframeが、診断画像としての弾性画像が表示される表示領域34全体に一様に作用するものとすると、当該表示領域34の生体組織の弾性値としてのヤング率Ym(X)は、歪み値演算部13−1によって算出された歪み値ΔS(X)を用いて、[式2]で表される。 The blood pressure value calculated by [Equation 1] Pframe is the elastic image as a diagnostic image is assumed to act uniformly on the entire display area 34 to be displayed, as elasticity of the living tissue of the display area 34 Young's modulus Ym (X), using the calculated distortion value [Delta] S (X) by the strain value calculation unit 13-1, is represented by [equation 2].
Ym(X)=Pframe/ΔS(X)………[式2] Ym (X) = Pframe / ΔS (X) ......... [Equation 2]

このように、超音波診断装置100は、弾性フレームデータ間に作用する圧力値を算出して歪み値で除すことによって、表示領域34の生体組織の各部について、定量的な弾性値を近似的に算出することができる。 Thus, the ultrasonic diagnostic apparatus 100, by dividing by the strain value to calculate the pressure value acting between the elastic frame data, for each part of the biological tissue in the display area 34, approximately quantitative elasticity it can be calculated to. また、表示領域34では、算出された定量的な弾性値に基づいてカラー表示されるので、表示領域全体における相対的な生体組織の硬さだけでなく、実際の生体組織の硬さを定量的に把握することができる。 In the display area 34, because it is a color display based on the quantitative elasticity values ​​calculated quantitatively the relative biological tissue not only hardness, hardness of the actual biological tissue in the entire display area it is possible to grasp. また、診断部位に対して直接外的圧力を作用させる必要がない。 Further, there is no need to act directly external pressure to the diagnostic region.

(6−2.弾性情報保存部13−2) (6-2. Elasticity information storing unit 13-2)
弾性情報保存部13−2は、複数フレームに関する弾性情報を保持するフレームメモリである。 Elasticity information storing unit 13-2, a frame memory which holds the elastic information regarding a plurality of frames. 弾性情報保存部13−2は、歪み値演算部13−1によって時系列に計測されたフレーム単位の歪み値と、時相判定部11−3によって計測された時相情報とを1フレームの弾性情報として複数フレーム分保持する。 The elasticity information storing unit 13-2, and the distortion value for each frame that is measured in time series by the strain value calculation unit 13-1, a frame and a phase information when measured by time phase determination unit 11-3 elastic holding a plurality of frames as information.

検査時には、超音波診断装置100は、歪み値演算部13−1によって歪み値を算出して歪み像を表示し、弾性フレームデータとして歪み値や時相情報を弾性情報保存部13−2に保持する。 During inspection, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 displays the strain image by calculating a distortion value by the strain value calculation unit 13-1, holding the distortion values ​​and temporal information as elasticity frame data to the elasticity information storing unit 13-2 to. 検者は、この歪み像によってプラーク全体の硬さの分布を見ながら検査を行う。 Examiner, the examination carried out while watching the hardness distribution of the entire plaque by the distortion image.
検査終了後は、超音波診断装置100は、オフライン処理を行い、弾性情報保存部13−2から弾性フレームデータの歪み値や時相情報を読み出し、圧力計測部12から血圧値等の圧力値を取得する。 After the inspection, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 performs offline processing, reads out the distortion values ​​and temporal information of the elasticity frame data from the elasticity information storing unit 13-2, the pressure value of the blood pressure, etc. from the pressure measuring unit 12 get. 超音波診断装置100は、弾性値演算部13−3によって、読み出された歪み値と計測された圧力値を用いて弾性値の近似計算を行い、弾性画像を構成して再表示する。 Ultrasonic diagnostic apparatus 100, the elasticity calculation unit 13-3 performs approximate calculations of Elasticity using the read distortion values ​​and the measured pressure values, and re-construct and display an elastic image.

このように、超音波診断装置100は、弾性情報保存部13−2から読み出した歪み値や時相情報と圧力計測部12によって計測された圧力値とを用いて、弾性値の近似計算を行って弾性画像を構成して再表示する。 Thus, the ultrasonic diagnostic apparatus 100, by using the pressure value measured by the elasticity information storing unit 13-2 reads from the distortion values ​​and temporal information and the pressure measuring unit 12, an approximation for calculating elasticity the elastic image Te and to redisplay. 従って、弾性画像や歪み像による検査時に圧力計測が困難である場合や圧力計測を行っていなかった場合であっても、改めて弾性画像や歪み像による検査を行うことなく圧力計測を行うことにより、オフライン処理によって過去に取得した弾性画像に関して弾性値を算出することができる。 Therefore, even if the pressure measurement was not performed or when the pressure measurement is difficult when inspection by the elasticity image or distortion image, by performing a pressure measurement without inspection by again elastic image and distortion image, it is possible to calculate the elasticity with respect to the elastic image acquired in the past by the offline processing.

(7.解析ライン) (7. analysis line)
次に、図13を参照しながら、特定の解析ライン63に関する弾性値表示について説明する。 Next, referring to FIG. 13, a description will be given elasticity display for a particular analysis line 63.
図13は、解析ライン63に関する弾性値表示欄65が表示された画面61を示す図である。 Figure 13 is a diagram showing a screen 61 elastically value display column 65 on Analytical line 63 is displayed.
上述の実施形態では、診断画像の表示領域34では、算出された弾性値に基づいてカラー表示されるものとして説明したが、弾性値の表示形態についてはこれに限られない。 In the embodiment described above, in the display area 34 of the diagnostic image, has been described as being the color display based on the calculated elasticity value is not limited thereto for the display form of elasticity.

表示領域34には、解析ライン63が設定される。 The display area 34, analysis line 63 is set. 画面61には、時相表示欄49と共に弾性値ライン表示欄65が表示される。 The screen 61, the elasticity line display column 65 with a time phase display column 49 is displayed. 弾性値ライン表示欄65には、解析ライン63についての弾性値を示すグラフ67が表示される。 The elasticity line display column 65, graph 67 showing the elasticity of the analysis line 63 is displayed. 弾性値ライン表示欄65の横軸は、解析ライン63上の各点の位置を示し、縦軸は、各点の生体組織の弾性値を示す。 The horizontal axis of elasticities line display column 65 indicates the position of each point on the analysis line 63, the vertical axis represents the elasticity of the points biological tissue. 尚、検者は、解析ライン63を表示領域34の任意の位置に設定することができる。 Incidentally, the examiner can set the analysis line 63 to an arbitrary position of the display area 34.

このように、超音波診断装置100は、表示領域34において解析ライン63を設定し、解析ライン63上の各点毎に生体組織の弾性値をプロットして表示するので、局所的な弾性値の分布を把握することができる。 Thus, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 sets an analysis line 63 in the display area 34, since the display by plotting the elasticity of biological tissue for each point on the analysis line 63, the local elasticity it is possible to grasp the distribution.

(8.効果等) (8. effect, etc.)
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係る超音波診断装置は、診断部位に対して直接外的圧力を作用させることなく、血圧値等を計測することにより診断部位の圧力計測を行うので、被検体の体表付近だけでなく深部の生体組織の弾性画像を高精度に表示することができる。 As described above in detail, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention, without acting directly external pressure to the diagnostic region, the pressure measurement of the diagnostic region by measuring the blood pressure, etc. is performed, it is possible to display the elastic image of the deep part of the living body tissue as well as near the body surface of the subject with high precision. また、弾性フレームデータ間に作用する圧力として血圧値の差圧を用いることにより、定量的な弾性値を簡便に算出することができる。 Further, by using the differential pressure of the blood pressure value as a pressure acting between the elastic frame data, it is possible to easily calculate the quantitative elasticity. また、心拍による生体組織の変位方向を検出することにより、各時相と対応付けて弾性画像を表示することができる。 Further, by detecting the displacement direction of the living tissue by the heartbeat, it is possible to display the elasticity image in association with each phase. また、診断画像の表示領域と比較して変位の大きい参照領域において生体組織の変位方向を検出することにより、時相情報をより正確に取得することができる。 Further, by detecting the displacement direction of the living tissue in the larger reference area compared to displacement the display area of ​​the diagnostic image, it is possible to acquire the temporal information more accurately.

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。 Above, with reference to the accompanying drawings and described the preferred embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the present invention is not limited to such an example. 当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される Those skilled in the art within the scope of the technical idea disclosed in this application, it would be appreciated by the can conceive modifications, combinations, and belong to the technical scope of the present invention as for their It is understood

超音波診断装置100の構成図 Diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus 100 画像表示部9に表示される画面31を示す図 Shows a screen 31 displayed on the image display section 9 変位計測部11の詳細を示すブロック図 Block diagram showing the details of the displacement measuring unit 11 被検体16の生体組織の変位方向についての説明図(収縮期) Illustration of the displacement direction of the living tissue of the subject 16 (systole) 被検体16の生体組織の変位方向についての説明図(拡張期) Illustration of the displacement direction of the living tissue of the subject 16 (diastolic) 時相判定部11−3の詳細を示すブロック図 Block diagram showing details of a time phase determination unit 11-3 生体組織の変位と時間との関係図 Graph showing the relationship between displacement and time of living tissue 弾性画像構成部14の詳細を示すブロック図 Block diagram showing the details of the elasticity image constructing unit 14 各心拍時相と判定された変位方向と弾性フレームデータの表示との関係図 Graph showing the relationship between the display of the displacement direction and the elastic frame data determined to the heartbeat time phase 弾性画像と共に時相情報が表示された画面47を示す図 It shows a screen 47 that temporal information is displayed together with the elastic image 弾性情報演算部13の詳細を示すブロック図 Block diagram showing details of the elastic information calculating unit 13 血管32の下壁37に設定された参照領域35の生体組織の変位を示す図 It shows the displacement of the biological tissue in the reference area 35 set in the lower wall 37 of the vessel 32 解析ライン63に関する弾性値表示欄65が表示された画面61を示す図 It shows a screen 61 elastically value display column 65 on Analytical line 63 appears

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1………送信部 2………受信部 3………超音波送受信制御部 4………探触子 5………整相加算部 6………断層画像構成部 7………白黒スキャンコンバータ 8………切替加算部 9………画像表示部 10………RF信号フレームデータ選択部 11………変位計測部 11−1………参照領域演算部 11−2………表示領域演算部 11−3………時相判定部 11−3a………時相判定部 11−3b………時相情報出力部 12………圧力計測部 13………弾性情報演算部 13−1………歪み値演算部 13−2………弾性情報保存部 13−3………弾性値演算部 13−4………切替部 14………弾性画像構成部 14−1………弾性値評価部 14−2………表示画像選択部 14−3………表示画像構成部 15………カラースキャンコンバ 1 ......... transmission unit 2 ......... receiver 3 ......... ultrasonic wave transmission and reception control unit 4 ......... probe 5 ......... phasing and adding unit 6 ......... tomographic image constructing unit 7 ......... black-and-white scan converter 8 ......... switching and adding unit 9 ......... image display unit 10 ......... RF signal frame data selecting unit 11 ......... displacement measuring unit 11-1 ......... reference area operation section 11-2 ......... display area calculation unit 11-3 ......... time phase determination unit 11 - 3 a ......... time phase determination unit 11 - 3 b ......... time phase information output section 12 ......... pressure measuring unit 13 ......... elasticity information calculating unit 13 1 ......... distortion value calculation unit 13-2 ......... elasticity information storing unit 13-3 ......... elasticity value calculation unit 13-4 ......... switching unit 14 ......... elastic image constructing unit 14-1 ......... elasticity evaluation unit 14-2 ......... display image selection unit 14-3 ......... display image forming section 15 ......... color scan converter タ 16………被検体 17………心拍情報表示部 31、47−1〜47−3、61………画面 32………血管 33………プラーク 34………表示領域 35………参照領域 36………上壁 37………下壁 41………ブロック 43………弾性フレームデータ(表示) Motor 16 ......... object 17 ......... heartbeat information display unit 31,47-1~47-3,61 ......... screen 32 ......... vessel 33 ......... plaque 34 ......... display area 35 ......... ......... lower wall 41 reference region 36 ......... top wall 37 ......... block 43 ......... elasticity frame data (display)
44………弾性フレームデータ(非表示) 44 ......... elasticity frame data (not shown)
49………時相表示欄 53………区間(収縮期) 49 ......... phases display column 53 ......... interval (systolic)
55………区間(拡張期) 55 ......... section (diastolic)
63………解析ライン 65………弾性値ライン表示欄 63 ......... analysis line 65 ......... elasticity line display column

Claims (6)

  1. 生体組織との間で超音波を送受信する超音波探触子と、前記超音波探触子からの出力信号に基づいて前記生体組織の断層画像を構成する断層画像構成手段と、前記超音波探触子からの出力信号に基づいて前記生体組織の変位情報を計測する変位計測手段と、前記計測された変位情報に基づいて弾性情報を算出する弾性情報演算手段と、前記算出された弾性情報に基づいて前記生体組織の弾性画像を構成する弾性画像構成手段と、前記断層画像及び前記弾性画像を表示する画像表示手段と、を備える超音波診断装置において、 An ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the living body tissue, said a tomographic image constructing means for constructing a tomographic image of the biological tissue on the basis of the output signal from the ultrasonic probe, the ultrasonic a displacement measuring means for measuring the displacement information of the biological tissue on the basis of the output signal from the probe, and the elasticity information calculating means for calculating elasticity information on the basis of the measured displacement information, the calculated elasticity information an elastic image constructing means for constructing an elastic image of the biological tissue on the basis of the ultrasonic diagnostic apparatus and an image display means for displaying the tomographic image and the elasticity image,
    前記生体組織に作用する圧力値を計測する圧力計測手段と、 And pressure measuring means for measuring the pressure value acting on the biological tissue,
    前記圧力計測手段により計測された所定期間の圧力差及び前記弾性画像のフレーム数に基づいて、前記弾性画像のフレーム間に作用する圧力値を算出するフレーム圧力算出手段と、 Based on the number of frames pressure difference and the elastic image of a predetermined time period measured by said pressure measuring means, and frame pressure calculating means for calculating a pressure value acting between the frame of the elastic image,
    前記弾性情報演算手段によって算出された弾性情報と前記フレーム圧力算出手段によって算出された前記弾性画像のフレーム間に作用する圧力値とに基づいて、前記生体組織の弾性値を算出する弾性値算出手段と、 Based on the pressure value acting between the frame of the elastic information wherein the elasticity image calculated by the elasticity information calculated the frame pressure calculation means by calculating means, the elastic value calculating means for calculating the elasticity of the living tissue When,
    を具備することを特徴とする超音波診断装置。 Ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising a.
  2. 前記弾性画像の表示領域とは異なる参照領域を設定する参照領域設定手段を具備し、 Comprising a reference area setting means for setting a different reference area and display area of ​​the elasticity image,
    前記変位計測手段は、前記設定された参照領域の生体組織の変位情報を計測し、 It said displacement measuring means measures the displacement information of the living tissue of the set reference region,
    前記弾性情報演算手段は、前記計測された参照領域の生体組織の変位情報に基づいて、前記弾性情報を算出することを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 The elasticity information calculating unit, based on the displacement information of the living tissue of the measured reference region, the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, characterized in that to calculate the elasticity information.
  3. 前記変位計測手段は、前記変位情報として前記生体組織の変位方向を計測し、 It said displacement measurement means, the displacement direction of the biological tissue is measured as the displacement information,
    前記変位計測手段によって計測される前記生体組織の変位方向に基づいて時相情報を判定する時相判定手段を具備し、 Comprises a time phase determination means for determining the time phase information based on the displacement direction of the living tissue to be measured by the displacement measuring means,
    前記画像表示手段は、前記弾性画像と共に前記判定された時相情報を識別可能に表示することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の超音波診断装置。 The image display means, ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that identifiably displayed the phase information when said is determined together with the elastic image.
  4. 前記弾性情報演算手段によって算出された弾性情報と前記時相判定手段によって判定された時相情報とを保持する弾性情報保持手段を具備することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の超音波診断装置。 Any of the preceding claims, characterized in that it comprises a resilient information holding means for holding a phase information when it is determined that the elasticity information calculated by the time phase determination means by the elasticity information calculating means to claim 3 the ultrasonic diagnostic apparatus of crab according.
  5. 前記時相判定手段によって判定された時相情報に基づいて前記画像表示手段に表示させる前記弾性画像のフレームを選択するフレーム選択手段を具備することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の超音波診断装置。 Of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a frame selection unit for selecting the frame of the elastic image displayed on the image display means based on the phase information when it is determined by the time phase determination means the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one.
  6. 前記弾性画像の表示領域に対して解析ラインを設定する解析ライン設定手段と、 An analysis line setting means for setting an analysis line for the display region of the elastic image,
    前記設定された解析ラインについて、前記弾性値算出手段により算出された弾性値をグラフ表示することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれかに記載の超音波診断装置。 Wherein the set analyzed line, the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, characterized in that the graphical representation of the elasticity value calculated by the elasticity calculation unit to claim 5.
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