JP2011217826A - Ultrasonic diagnostic device and multiple detection program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To support an operator so that the position of a multiple artifact generated in an ultrasonic image can be easily discriminated.SOLUTION: A transmission/receiving unit 11 collects reflected wave data while changing a set acoustic velocity used for calculation of receiving delay time so that the position of a focal point of received beam is moved in the depth direction within a subject. A signal processing unit 12 time-serially generates a plurality of image data from the reflected wave data. A contrast calculation unit 13 divides, every time image data are generated, the image data into a plurality of sections, and calculates a contrast value for each section. A multiple determination unit 14 calculates, based on the calculated contrast values, an index value indicating a correlation between the set acoustic velocity and the contrast value for the same section in the plurality of image data. The multiple determination unit 14 compares the index value with a predetermined threshold for each section, and detects a section with an index value smaller than the predetermined threshold as a section in which the multiple artifact is generated.

Description

本発明は、超音波診断装置及び多重検出プログラムに関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a multiple detection program.

超音波診断装置は、超音波を利用して被検体内の画像を撮像する装置である(例えば、特許文献1参照)。この超音波診断装置は、複数の圧電振動子を有する超音波プローブにより被検体の診断部位に超音波信号を送信する。そして、超音波診断装置は、送信した超音波信号の反射波である反射波信号を超音波プローブにより受信し、その反射波信号に基づいて、診断部位の断層像である超音波画像を生成する。   An ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus that captures an image in a subject using ultrasonic waves (see, for example, Patent Document 1). This ultrasonic diagnostic apparatus transmits an ultrasonic signal to a diagnostic region of a subject by an ultrasonic probe having a plurality of piezoelectric vibrators. Then, the ultrasonic diagnostic apparatus receives a reflected wave signal, which is a reflected wave of the transmitted ultrasonic signal, by an ultrasonic probe, and generates an ultrasonic image that is a tomographic image of the diagnostic region based on the reflected wave signal. .

従来、かかる超音波診断装置によって生成される超音波画像には、各種のアーティファクトが発生することが知られている。例えば、超音波画像に発生するアーティファクトとして、超音波信号の多重反射により生じる多重アーティファクトがある。この多重アーティファクトには、生体とプローブとの間もしくは生体間で生じる多重反射によるものや、1つ前の送信レートから混入する残留多重によるものなどがある。   Conventionally, it is known that various artifacts are generated in an ultrasonic image generated by such an ultrasonic diagnostic apparatus. For example, artifacts generated in an ultrasonic image include multiple artifacts caused by multiple reflections of ultrasonic signals. Examples of the multiple artifact include a multiple reflection caused between the living body and the probe or between the living bodies, and a residual multiplexing mixed from the previous transmission rate.

図10は、従来の超音波診断装置により生成される超音波画像における多重アーティファクトを説明するための図である。例えば、図10に示すように、超音波プローブ101から送信された超音波信号102が、被検体内の血管103で反射した後に、超音波プローブの表面で反射して被検体内にもどり、血管103で再度反射する場合がある。この結果、超音波画像において、血管103の実際の位置よりも深い位置に血管103によるアーティファクト104が発生する。   FIG. 10 is a diagram for explaining multiple artifacts in an ultrasonic image generated by a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. For example, as shown in FIG. 10, after the ultrasonic signal 102 transmitted from the ultrasonic probe 101 is reflected by the blood vessel 103 in the subject, it is reflected by the surface of the ultrasonic probe and returns to the inside of the subject. 103 may be reflected again. As a result, in the ultrasonic image, an artifact 104 due to the blood vessel 103 is generated at a position deeper than the actual position of the blood vessel 103.

また、例えば、超音波プローブ101から送信された超音波信号105が、血管103よりも深い位置にある血管106で反射した後に、血管103で反射して血管106の側にもどり、血管106で再度反射する場合がある。この結果、超音波画像において、血管106の実際の位置よりも深い位置に血管106によるアーティファクト107が発生する。   Further, for example, after the ultrasonic signal 105 transmitted from the ultrasonic probe 101 is reflected by the blood vessel 106 at a position deeper than the blood vessel 103, it is reflected by the blood vessel 103 and returns to the blood vessel 106 side. May reflect. As a result, an artifact 107 due to the blood vessel 106 is generated at a position deeper than the actual position of the blood vessel 106 in the ultrasonic image.

また、例えば、1つ前の送信レートで送信された超音波信号108が被検体内の構造物109で反射し、その反射による反射信号が次の送信レートで送信された超音波信号の反射波の中に混入する場合がある。この結果、超音波画像において、実際には構造物109が存在しない位置に構造物109によるアーティファクト107が発生する。   Further, for example, the ultrasonic signal 108 transmitted at the previous transmission rate is reflected by the structure 109 in the subject, and the reflected signal of the reflection is a reflected wave of the ultrasonic signal transmitted at the next transmission rate. May be mixed in. As a result, in the ultrasonic image, an artifact 107 due to the structure 109 is generated at a position where the structure 109 does not actually exist.

このように、超音波画像に発生する多重アーティファクトには各種のものがある。そして、超音波画像に多重アーティファクトが発生した場合には、超音波診断装置の操作者は、多重アーティファクトが診断に支障がある位置に発生しているか否かを見極める必要がある。そのため、操作者は、超音波診断装置を操作して、被検体に送信される超音波信号の駆動周期を変えたり、超音波信号の走査方向を変えたりしながら、超音波画像に描出された各部の表示位置が変化するか否かを確認することで、多重アーティファクトが発生している位置を判別していた。   As described above, there are various types of multiple artifacts generated in an ultrasonic image. When multiple artifacts occur in the ultrasonic image, the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus needs to determine whether or not the multiple artifacts are occurring at a position that hinders diagnosis. Therefore, the operator manipulates the ultrasound diagnostic apparatus and changes the drive period of the ultrasound signal transmitted to the subject or changes the scanning direction of the ultrasound signal, and the image is drawn on the ultrasound image. By checking whether the display position of each part changes, the position where the multiple artifact has occurred is determined.

特開2008−264531号公報JP 2008-264531 A

しかしながら、上述した従来の判別方法では、操作者は、前述した各種の多重アーティファクトの特徴を理解したうえで、超音波診断装置を操作する必要がある。このことから、操作者は、超音波画像に発生している多重アーティファクトの位置を容易に判別することができなかった。   However, in the conventional discrimination method described above, the operator needs to operate the ultrasonic diagnostic apparatus after understanding the characteristics of the various multiple artifacts described above. For this reason, the operator cannot easily determine the position of the multiple artifact generated in the ultrasonic image.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、超音波画像に発生している多重アーティファクトの位置を容易に判別することができるように操作者を支援することが可能な磁気共鳴イメージング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, and is a magnetic resonance imaging apparatus capable of assisting an operator so that the position of multiple artifacts occurring in an ultrasound image can be easily determined. The purpose is to provide.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1記載の本発明は、超音波診断装置が、受信ビームの焦点の位置が被検体内の深さ方向に移動するように受信遅延時間の算出に用いられる設定音速を変えながら反射波データを収集する収集手段と、前記収集手段によって収集された反射波データから時系列的に複数の画像データを生成するデータ生成手段と、前記データ生成手段によって画像データが生成されるごとに、生成された画像データを複数の区画に分割した後に該区画ごとにコントラスト値を算出するコントラスト算出手段と、前記コントラスト算出手段によって算出されたコントラスト値に基づいて、前記複数の画像データにおける同一区画ごとに前記設定音速と前記コントラスト値との相関度を示す指標値を算出する指標値算出手段と、前記指標値算出手段によって算出された指標値と所定の閾値とを前記区画ごとに比較し、前記指標値が所定の閾値より小さい区画を超音波の多重反射による多重アーティファクトが発生している区画として検出する多重検出手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention according to claim 1 is directed to an ultrasonic diagnostic apparatus in which a reception delay is performed so that a focal position of a reception beam moves in a depth direction within a subject. Collecting means for collecting reflected wave data while changing a set sound speed used for calculation of time, data generating means for generating a plurality of image data in time series from the reflected wave data collected by the collecting means, and the data Each time image data is generated by the generating means, the generated image data is divided into a plurality of sections, and then a contrast calculating means for calculating a contrast value for each section, and a contrast value calculated by the contrast calculating means. Based on the index value indicating the degree of correlation between the set sound speed and the contrast value for each same section in the plurality of image data. The value calculation means, the index value calculated by the index value calculation means and a predetermined threshold value are compared for each section, and multiple artifacts due to multiple reflection of ultrasonic waves occur in the section where the index value is smaller than the predetermined threshold value And multiple detecting means for detecting as a section that is in the process.

また、請求項6記載の本発明は、多重検出プログラムが、受信ビームの焦点の位置が被検体内の深さ方向に移動するように受信遅延時間の算出に用いられる設定音速を変えながら反射波データを収集する収集手順と、前記収集手順によって収集された反射波データから時系列的に複数の画像データを生成するデータ生成手順と、前記データ生成手順によって画像データが生成されるごとに、生成された画像データを複数の区画に分割した後に該区画ごとにコントラスト値を算出するコントラスト算出手順と、前記コントラスト算出手順によって算出されたコントラスト値に基づいて、前記複数の画像データにおける同一区画ごとに前記設定音速と前記コントラスト値との相関度を示す指標値を算出する指標値算出手順と、前記指標値算出手順によって算出された指標値と所定の閾値とを前記区画ごとに比較し、前記指標値が所定の閾値より小さい区画を超音波の多重反射による多重アーティファクトが発生している区画として検出する多重検出手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。   Further, according to the present invention, the multiplex detection program changes the reflected wave while changing the set sound speed used for calculating the reception delay time so that the focus position of the reception beam moves in the depth direction within the subject. A collection procedure for collecting data, a data generation procedure for generating a plurality of image data in time series from the reflected wave data collected by the collection procedure, and each time image data is generated by the data generation procedure A contrast calculation procedure for calculating a contrast value for each section after dividing the image data into a plurality of sections, and for each same section in the plurality of image data based on the contrast value calculated by the contrast calculation procedure An index value calculating procedure for calculating an index value indicating a degree of correlation between the set sound speed and the contrast value; and the index value calculating procedure. Therefore, a multiple detection procedure for comparing the calculated index value with a predetermined threshold value for each of the sections, and detecting a section with the index value smaller than the predetermined threshold as a section where multiple artifacts due to multiple reflection of ultrasonic waves have occurred. And making the computer execute.

請求項1及び6記載の本発明によれば、超音波画像に発生している多重アーティファクトの位置を容易に判別することができるように操作者を支援することが可能になるという効果を奏する。   According to the first and sixth aspects of the present invention, there is an effect that it is possible to assist the operator so that the position of the multiple artifact generated in the ultrasonic image can be easily determined.

図1は、実施例に係る超音波診断装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment. 図2は、本実施例に係るコントラスト算出部による画像データの分割を説明するための図(1)である。FIG. 2 is a diagram (1) for explaining the division of the image data by the contrast calculation unit according to the present embodiment. 図3は、本実施例に係るコントラスト算出部による画像データの分割を説明するための図(2)である。FIG. 3 is a diagram (2) for explaining the division of the image data by the contrast calculation unit according to the present embodiment. 図4は、本実施例に係る多重判定部による多重アーティファクトの検出を説明するための図(1)である。FIG. 4 is a diagram (1) for explaining the detection of multiple artifacts by the multiple determination unit according to the present embodiment. 図5は、本実施例に係る多重判定部による多重アーティファクトの検出を説明するための図(2)である。FIG. 5 is a diagram (2) for explaining the detection of multiple artifacts by the multiple determination unit according to the present embodiment. 図6は、本実施例に係る多重判定部による多重アーティファクトの検出を説明するための図(3)である。FIG. 6 is a diagram (3) for explaining the detection of multiple artifacts by the multiple determination unit according to the present embodiment. 図7は、本実施例に係る表示処理部による画像表示を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining image display by the display processing unit according to the present embodiment. 図8は、本実施例に係る超音波診断装置による多重検出の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a multiple detection processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. 図9は、本実施例に係る画像表示の変形例を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a modification of the image display according to the present embodiment. 図10は、従来の超音波診断装置により生成される超音波画像における多重アーティファクトを説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining multiple artifacts in an ultrasonic image generated by a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る超音波診断装置及び多重検出プログラムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例では、超音波信号の多重反射により生じるアーティファクトを多重アーティファクトと呼ぶ。   Exemplary embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus and a multiple detection program according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the embodiment described below, an artifact caused by multiple reflection of an ultrasonic signal is referred to as multiple artifact.

まず、本実施例に係る超音波診断装置100の構成について説明する。図1は、実施例に係る超音波診断装置100の構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように、本実施例に係る超音波診断装置100は、超音波プローブ1と、入力部2と、表示部3と、装置本体10とを有する。   First, the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 1, an input unit 2, a display unit 3, and an apparatus main body 10.

超音波プローブ1は、一列に配置された電子走査型の複数の圧電振動子を有する。これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体10が有する送受信部11から供給される駆動信号に基づき超音波を発生するとともに、被検体からの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ1は、圧電振動子に設けられる整合層や、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材などを有する。   The ultrasonic probe 1 has a plurality of electronic scanning type piezoelectric vibrators arranged in a line. The plurality of piezoelectric vibrators generate an ultrasonic wave based on a drive signal supplied from a transmission / reception unit 11 included in the apparatus main body 10 to be described later, and receive a reflected wave from the subject and convert it into an electric signal. The ultrasonic probe 1 includes a matching layer provided in the piezoelectric vibrator, a backing material that prevents propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator to the rear, and the like.

超音波プローブ1から被検体に超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体の体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、超音波プローブ1が有する複数の圧電振動子によって反射波信号として受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して周波数偏移を受ける。   When ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 1 to the subject, the transmitted ultrasonic waves are reflected one after another on the discontinuous surface of the acoustic impedance in the body tissue of the subject, and a plurality of piezoelectric elements included in the ultrasonic probe 1. Received as a reflected wave signal by the vibrator. The amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surface where the ultrasonic wave is reflected. Note that the reflected wave signal when the transmitted ultrasonic pulse is reflected on the moving blood flow or the surface of the heart wall depends on the velocity component of the moving body in the ultrasonic transmission direction due to the Doppler effect. Subject to frequency shift.

入力部2は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボールなどの入力デバイスを有する。そして、入力部2は、これらの入力デバイスを介して操作者から各種指示を受け付け、受け付けた各種指示を装置本体10に転送する。なお、本実施例では、入力部2は、多重アーティファクトの検出を開始する開始指示を操作者から受け付けるための多重検出ボタンを有する。   The input unit 2 includes input devices such as a mouse, a keyboard, a button, a panel switch, a touch command screen, a foot switch, and a trackball. The input unit 2 receives various instructions from the operator via these input devices, and transfers the received various instructions to the apparatus main body 10. In the present embodiment, the input unit 2 includes a multiple detection button for receiving a start instruction for starting detection of multiple artifacts from the operator.

表示部3は、超音波診断装置100の操作者が入力部2を用いて各種設定要求を入力するためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、装置本体10において生成された超音波画像を表示したりする。   The display unit 3 displays a GUI (Graphical User Interface) for an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 to input various setting requests using the input unit 2 or displays an ultrasonic image generated in the apparatus main body 10. Or display.

装置本体10は、超音波プローブ1が受信した反射波信号に基づいて超音波画像を生成する装置であり、図1に示すように、送受信部11、信号処理部12、コントラスト算出部13、多重判定部14、演算メモリ15、表示処理部16、画像メモリ17、及び制御部18を有する。   The apparatus main body 10 is an apparatus that generates an ultrasonic image based on a reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1. As shown in FIG. 1, the transmission / reception unit 11, signal processing unit 12, contrast calculation unit 13, multiplexing A determination unit 14, a calculation memory 15, a display processing unit 16, an image memory 17, and a control unit 18 are included.

送受信部11は、超音波プローブ1にて行なわれる超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。具体的には、送受信部11は、トリガ発生回路、遅延回路及びパルサ回路などを有し、超音波プローブ1に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。遅延回路は、超音波プローブ1から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ1に駆動信号(駆動パルス)を印加する。すなわち、遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波ビームを集束させたうえで、超音波ビームの送信方向を任意に調整する。   The transmission / reception unit 11 controls transmission directivity and reception directivity in ultrasonic transmission / reception performed by the ultrasonic probe 1. Specifically, the transmission / reception unit 11 includes a trigger generation circuit, a delay circuit, a pulsar circuit, and the like, and supplies a drive signal to the ultrasonic probe 1. The pulsar circuit repeatedly generates rate pulses for forming transmission ultrasonic waves at a predetermined rate frequency. The delay circuit sets the delay time for each piezoelectric vibrator necessary for determining the transmission directivity by focusing the ultrasonic wave generated from the ultrasonic probe 1 into a beam shape for each rate pulse generated by the pulser circuit. give. The trigger generation circuit applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 1 at a timing based on the rate pulse. That is, the delay circuit adjusts the transmission direction of the ultrasonic beam arbitrarily by focusing the ultrasonic beam transmitted from the surface of the piezoelectric vibrator by changing the delay time given to each rate pulse.

また、送受信部11は、アンプ回路、A/D変換器、加算器などを有し、超音波プローブ1が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、超音波プローブ1が受信した反射波信号をそれぞれ増幅するゲイン補正処理を行なう。A/D変換器は、ゲイン補正された反射波信号をA/D変換する。加算器は、A/D変換器によってデジタル化された反射波信号の加算処理を行なうことで反射波データを生成する。   The transmission / reception unit 11 includes an amplifier circuit, an A / D converter, an adder, and the like, and performs various processes on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1 to generate reflected wave data. The amplifier circuit performs a gain correction process for amplifying the reflected wave signals received by the ultrasonic probe 1. The A / D converter A / D converts the reflected wave signal whose gain is corrected. The adder generates reflected wave data by performing addition processing of the reflected wave signal digitized by the A / D converter.

ここで、A/D変換器は、反射信号をA/D変換する際には、超音波プローブ1が有する複数の圧電振動子によって受信された反射波信号それぞれに対して、受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。そして、各反射波信号に与えられる遅延時間を反射波信号ごとにそれぞれ調整することによって、受信ビームの焦点の位置を被検体内の深さ方向に移動させることができる。   Here, when the A / D converter performs A / D conversion of the reflected signal, the A / D converter determines reception directivity for each of the reflected wave signals received by the plurality of piezoelectric vibrators included in the ultrasonic probe 1. Give the delay time needed to do. Then, by adjusting the delay time given to each reflected wave signal for each reflected wave signal, the position of the focus of the received beam can be moved in the depth direction within the subject.

例えば、超音波プローブ1が有する複数の圧電振動子をTi(i=1,2,3・・・)とすると、超音波プローブ1の口径中心を原点とした場合に、圧電振動子Tiによって受信された反射信号に与えられる遅延時間Δtiは以下に示す式(1)で算出される。ここで、Xは、焦点の深さ方向の座標をX、圧電振動子Tiの配列方向の座標をYi、音速をCとすると、以下に示す式(1)で算出される。 For example, assuming that the plurality of piezoelectric vibrators included in the ultrasonic probe 1 are T i (i = 1, 2, 3,...), The piezoelectric vibrator T i is used when the center of the diameter of the ultrasonic probe 1 is the origin. The delay time Δt i given to the reflected signal received by is calculated by the following equation (1). Here, X is the depth direction of the coordinates of the focal point X, the piezoelectric vibrator T i coordinates Y i in the arrangement direction of the acoustic velocity of the is C, is calculated by equation (1) below.

Δti={(X2+Yi 21/2−X}/C ・・・(1) Δt i = {(X 2 + Y i 2 ) 1/2 −X} / C (1)

式(1)に示すように、遅延時間Δtiは、音速Cによって変化する。この音速Cには、診断対象である被検体の体内における伝播速度があらかじめ設定される。ここで、遅延時間Δtiの算出に用いられる音速Cを以下では設定音速と呼ぶ。つまり、遅延時間の算出に用いられる設定音速を圧電振動子ごとに変えることで、受信ビームの焦点の位置を被検体内の深さ方向に移動させることができる。なお、本実施例では、送受信部11は、後述する制御部18による制御のもと、設定音速を変えながら反射波データを収集する。 As shown in Expression (1), the delay time Δt i varies depending on the sound speed C. As the sound velocity C, a propagation velocity in the body of the subject to be diagnosed is set in advance. Here, the sound speed C used for calculating the delay time Δt i is hereinafter referred to as a set sound speed. That is, by changing the set sound speed used for calculating the delay time for each piezoelectric vibrator, the position of the focal point of the reception beam can be moved in the depth direction within the subject. In this embodiment, the transmission / reception unit 11 collects reflected wave data while changing the set sound speed under the control of the control unit 18 described later.

なお、送受信部11は、後述する制御部18の制御により、遅延情報、送信周波数、送信駆動電圧、開口素子数などを瞬時に変更可能な機能を有している。また、送受信部11は、1フレームもしくはレートごとに異なる波形を送信して受信することも可能である。   The transmission / reception unit 11 has a function capable of instantaneously changing delay information, transmission frequency, transmission drive voltage, number of aperture elements, and the like under the control of the control unit 18 described later. Further, the transmission / reception unit 11 can transmit and receive different waveforms for each frame or rate.

信号処理部12は、送受信部11からゲイン補正処理、A/D変換処理及び加算処理が行なわれた処理済み反射波信号である反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理などを行なうことで画像データを生成する。例えば、信号処理部12は、信号強度が輝度の明るさで表現されるBモードデータを生成する。また、信号処理部12は、送受信部11から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動体情報を多点について抽出したドプラデータを生成する。なお、本実施例では、信号処理部12は、後述する制御部18による制御のもと、送受信部11によって収集された反射波データから時系列的に複数の画像データを生成する。   The signal processing unit 12 receives reflected wave data, which is a processed reflected wave signal subjected to gain correction processing, A / D conversion processing, and addition processing, from the transmission / reception unit 11 and performs logarithmic amplification, envelope detection processing, and the like. Thus, image data is generated. For example, the signal processing unit 12 generates B-mode data in which the signal intensity is expressed by brightness. In addition, the signal processing unit 12 performs frequency analysis on velocity information from the reflected wave data received from the transmission / reception unit 11, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and moves average velocity, dispersion, power, and the like. Generate Doppler data with body information extracted for multiple points. In this embodiment, the signal processing unit 12 generates a plurality of image data in time series from the reflected wave data collected by the transmission / reception unit 11 under the control of the control unit 18 described later.

コントラスト算出部13は、後述する制御部18による制御のもと、信号処理部12によって画像データが生成されるごとに、生成された画像データを複数の区画に分割した後に区画ごとにコントラスト値を算出する。   The contrast calculation unit 13 divides the generated image data into a plurality of sections each time image data is generated by the signal processing unit 12 under the control of the control unit 18 to be described later, and then sets a contrast value for each section. calculate.

図2及び3は、本実施例に係るコントラスト算出部13による画像データの分割を説明するための図である。図2に示すように、例えば、コントラスト算出部13は、超音波の走査方向Sにm列、被検体内の深さ方向Dにn列に分けることで、画像データ20をm×n個の区画に分割する。そして、コントラスト算出部13は、m×n個の区画それぞれについて、区画内に含まれる画素の輝度値に基づいてコントラスト値を算出する。また、例えば、コントラスト算出部13は、図3に示すように、所定の間隔dで格子状に区切ることで、画像データ30を複数の区画に分割してもよい。   2 and 3 are diagrams for explaining division of image data by the contrast calculation unit 13 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, for example, the contrast calculation unit 13 divides the image data 20 into m × n pieces of image data 20 by dividing the ultrasonic data in m rows in the scanning direction S and n rows in the depth direction D within the subject. Divide into compartments. Then, the contrast calculation unit 13 calculates the contrast value for each of the m × n sections based on the luminance value of the pixels included in the section. Further, for example, as shown in FIG. 3, the contrast calculation unit 13 may divide the image data 30 into a plurality of sections by dividing the image data 30 in a lattice pattern at a predetermined interval d.

多重判定部14は、後述する制御部18による制御のもと、コントラスト算出部13によって算出されたコントラスト値に基づいて、信号処理部12によって生成された複数の画像データにおける同一区画ごとに設定音速とコントラスト値との相関度を示す指標値を算出する。そして、多重判定部14は、算出した指標値と所定の閾値とを区画ごとに比較し、指標値が所定の閾値より小さい区画を多重アーティファクトが発生している区画として検出する。
一般的に、多重アーティファクトは、受信ビームの焦点の位置とは異なる位置にある反射源によって発生するため、受信ビームの焦点の位置を変えても反射波信号の強度がほとんど変化しないことが知られている。このことから、受信ビームの焦点の位置を深さ方向に移動しながら反射波データを収集して時系列に画像データを生成した場合には、生成された複数の画像ごとに、多重反射が発生している区画ではコントラスト値がほとんど変化しないことになる。すなわち、多重反射が発生している区画では、多重反射が発生していない区画と比べて、設定音速とコントラスト値との相関度が低くなる。
The multi-determination unit 14 sets the sound speed for each same section in the plurality of image data generated by the signal processing unit 12 based on the contrast value calculated by the contrast calculation unit 13 under the control of the control unit 18 described later. An index value indicating the degree of correlation between the contrast value and the contrast value is calculated. Then, the multiple determination unit 14 compares the calculated index value with a predetermined threshold for each section, and detects a section whose index value is smaller than the predetermined threshold as a section in which multiple artifacts are generated.
In general, multiple artifacts are generated by a reflection source at a position different from the focus position of the received beam, and it is known that the intensity of the reflected wave signal hardly changes even if the focus position of the received beam is changed. ing. Therefore, when reflected wave data is collected while moving the focus position of the received beam in the depth direction and image data is generated in time series, multiple reflections occur for each of the generated images. In contrast, the contrast value hardly changes. That is, in the section where multiple reflection occurs, the degree of correlation between the set sound speed and the contrast value is lower than in the section where multiple reflection does not occur.

なお、超音波画像には、多重アーティファクとの他にも各種のアーティファクトが発生する。例えば、メインローブにより発生するものや、サイドローブにより発生するもの、グレーティングローブにより発生するものなどがある。ここで、メインローブとは、圧電振動子から走査線の方向に放射される超音波によって形成されるビームである。また、サイドローブとは、走査線とは所定の角度だけずれて放射される超音波によって形成されるビームである。またグレーティングローブとは、一列に配置された複数の圧電振動子から放射される超音波の波面が合成される際に、隣り合う圧電振動子との間で1波長ずれて合成されることで、目的の方向以外の向きに形成されるビームである。   In addition to the multiple artifacts, various artifacts are generated in the ultrasonic image. For example, there are those generated by the main lobe, those generated by the side lobe, and those generated by the grating lobe. Here, the main lobe is a beam formed by ultrasonic waves emitted from the piezoelectric vibrator in the direction of the scanning line. Further, the side lobe is a beam formed by ultrasonic waves radiated from the scanning line by a predetermined angle. The grating lobe is synthesized by shifting one wavelength between adjacent piezoelectric vibrators when the wavefronts of ultrasonic waves radiated from a plurality of piezoelectric vibrators arranged in a row are synthesized. It is a beam formed in a direction other than the intended direction.

図4〜6は、本実施例に係る多重判定部14による多重アーティファクトの検出を説明するための図である。図4は、メインローブ又はグレーティングローブによるアーティファクトが発生していた場合のコントラスト値と設定音速との関係を示している。図5は、サイドローブによるアーティファクトが発生していた場合のコントラスト値と設定音速との関係を示している。図6は、多重アーティファクトが発生していた場合のコントラスト値と設定音速との関係を示している。   4-6 is a figure for demonstrating the detection of the multiple artifact by the multiple determination part 14 which concerns on a present Example. FIG. 4 shows the relationship between the contrast value and the set sound speed when an artifact due to the main lobe or the grating lobe has occurred. FIG. 5 shows the relationship between the contrast value and the set sound speed when artifacts due to side lobes have occurred. FIG. 6 shows the relationship between the contrast value and the set sound speed when multiple artifacts have occurred.

メインローブやグレーティングローブ、サイドローブにより発生するアーティファクトは、被検体内に実際に存在する構造物が反射源となって発生するものであるため、受信ビームの焦点の位置が変わると、反射波信号の強度が大きく変化する。そのため、図4及び5に示すように、メインローブやグレーティングローブ、サイドローブにより発生していた場合のコントラスト値は、設定音速が変わると大きく変化する。   Artifacts generated by the main lobe, grating lobe, and side lobe are generated by the structure that actually exists in the subject as a reflection source, so the reflected wave signal changes when the focus position of the received beam changes. The strength of the changes greatly. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the contrast value generated by the main lobe, the grating lobe, and the side lobe changes greatly when the set sound speed changes.

これに対し、図6に示すように、多重アーティファクトが発生していた場合のコントラスト値は、設定音速が変わっても変化量が小さい。本実施例に係る多重判定部14は、このような多重反射の特徴を利用して、画像データに多重アーティファクトが発生しているか否かを検出する。   On the other hand, as shown in FIG. 6, the amount of change in the contrast value when multiple artifacts occur is small even if the set sound speed changes. The multiple determination unit 14 according to the present embodiment detects whether multiple artifacts have occurred in the image data by using such multiple reflection characteristics.

なお、本実施例では、多重判定部14は、設定音速とコントラスト値との相関度を示す指標値として、設定音速ごとのコントラスト値の分散値を用いる。例えば、設定音速とコントラスト値との相関度が高ければ、設定音速ごとのコントラスト値の分散値は大きくなる。逆に、設定音速とコントラスト値との相関度が低ければ、設定音速ごとのコントラスト値の分散値は小さくなる。すなわち、多重反射が発生していない区画では、設定音速ごとのコントラスト値の分散値が小さくなる。   In the present embodiment, the multiple determination unit 14 uses the variance value of the contrast value for each set sound speed as an index value indicating the degree of correlation between the set sound speed and the contrast value. For example, if the degree of correlation between the set sound speed and the contrast value is high, the variance value of the contrast value for each set sound speed increases. On the contrary, if the degree of correlation between the set sound speed and the contrast value is low, the variance value of the contrast value for each set sound speed becomes small. That is, in a section where multiple reflection does not occur, the variance value of the contrast value for each set sound speed is small.

具体的には、本実施例では、多重判定部14は、コントラスト算出部13によって算出されたコントラスト値に基づいて、信号処理部12によって生成された複数の画像データにおける同一区画ごとにコントラスト値の分散値を算出する。そして、多重判定部14は、算出した分散値が所定の閾値より小さい区画を多重アーティファクトが発生している区画として検出する。   Specifically, in the present embodiment, the multiple determination unit 14 calculates the contrast value for each same section in the plurality of image data generated by the signal processing unit 12 based on the contrast value calculated by the contrast calculation unit 13. Calculate the variance value. Then, the multiple determination unit 14 detects a partition whose calculated variance value is smaller than a predetermined threshold as a partition in which multiple artifacts are generated.

演算メモリ15は、コントラスト算出部13及び多重判定部14によって行われる処理に必要な各種データを保存する。   The arithmetic memory 15 stores various data necessary for processing performed by the contrast calculation unit 13 and the multiple determination unit 14.

表示処理部16は、信号処理部12によって生成された画像データから表示用の超音波画像を生成し、生成した超音波画像を表示部3に表示させる。例えば、表示処理部16は、信号処理部12によって生成されたBモードデータから、反射波の強度を輝度にて表したBモード画像を生成する。また、表示処理部16は、信号処理部12によって生成されたドプラデータから、診断部位における血流などの移動体情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又はこれらの画像を組み合わせたドプラ画像を生成する。   The display processing unit 16 generates an ultrasonic image for display from the image data generated by the signal processing unit 12 and causes the display unit 3 to display the generated ultrasonic image. For example, the display processing unit 16 generates a B-mode image in which the intensity of the reflected wave is represented by luminance from the B-mode data generated by the signal processing unit 12. In addition, the display processing unit 16 uses the Doppler data generated by the signal processing unit 12 to calculate an average velocity image, a dispersion image, a power image, or a combination of these images representing moving body information such as blood flow in the diagnostic region. Generate an image.

なお、表示処理部16は、表示用の超音波画像を生成するたびに、生成した超音波画像を後述する画像メモリ17に保存する。そして、表示処理部16は、後述する制御部18による制御のもと、画像メモリ17から表示用の超音波画像を読み出し、読み出した超音波画像を表示部3に表示させる。   Each time the display processing unit 16 generates a display ultrasonic image, the display processing unit 16 stores the generated ultrasonic image in an image memory 17 described later. Then, the display processing unit 16 reads an ultrasonic image for display from the image memory 17 under the control of the control unit 18 described later, and causes the display unit 3 to display the read ultrasonic image.

また、本実施例では、表示処理部16は、後述する制御部18による制御のもと、信号処理部12によって生成された画像データに基づいて、多重判定部14によって多重アーティファクトが発生していると判定された区画の表示態様を変えた超音波画像を生成して表示部3に表示させる。   In the present embodiment, the display processing unit 16 has multiple artifacts generated by the multiple determination unit 14 based on the image data generated by the signal processing unit 12 under the control of the control unit 18 described later. Is generated and displayed on the display unit 3.

図7は、本実施例に係る表示処理部16による画像表示を説明するための図である。図6に示すように、例えば、表示処理部16は、多重アーティファクトが発生していると判定された区画が占める領域71に所定の色(例えば、青色など)を付けた超音波画像72を生成し、その超音波画像72を表示部3に表示させる。   FIG. 7 is a diagram for explaining image display by the display processing unit 16 according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 6, for example, the display processing unit 16 generates an ultrasound image 72 in which a predetermined color (for example, blue) is added to an area 71 occupied by a section determined to have multiple artifacts. Then, the ultrasonic image 72 is displayed on the display unit 3.

画像メモリ17は、表示処理部16によって生成された超音波画像を記憶する。例えば、画像メモリ17は、Bモード画像やドプラ画像などを記憶する。   The image memory 17 stores the ultrasonic image generated by the display processing unit 16. For example, the image memory 17 stores a B-mode image, a Doppler image, and the like.

制御部18は、超音波診断装置100が有する各機能部の動作を制御する。例えば、制御部18は、入力部2によって操作者から受け付けられた各種指示や、図示していない記憶部から読み出した各種制御プログラムに基づいて、送受信部11、信号処理部12、表示処理部16、コントラスト算出部13、及び多重判定部14を制御する。   The control unit 18 controls the operation of each functional unit included in the ultrasonic diagnostic apparatus 100. For example, the control unit 18 transmits / receives the transmission / reception unit 11, the signal processing unit 12, and the display processing unit 16 based on various instructions received from the operator by the input unit 2 and various control programs read from a storage unit (not shown). The contrast calculation unit 13 and the multiple determination unit 14 are controlled.

次に、本実施例に係る超音波診断装置100による多重検出の処理手順について説明する。図8は、本実施例に係る超音波診断装置100による多重検出の処理手順を示すフローチャートである。   Next, a multiple detection processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart illustrating a multiple detection processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment.

図8に示すように、本実施例では、操作者によって入力部2の多重検出開始ボタンが押下された場合に(ステップS101,Yes)、制御部18が、以下に示すように、受信ビームの焦点の位置が被検体内の深さ方向に移動するように受信遅延時間の算出に用いられる設定音速を変えながら反射波データを収集する動作を送受信部11に実行させる。   As shown in FIG. 8, in the present embodiment, when the multiple detection start button of the input unit 2 is pressed by the operator (step S101, Yes), the control unit 18 determines the received beam as described below. The transmission / reception unit 11 is caused to perform an operation of collecting reflected wave data while changing the set sound speed used for calculating the reception delay time so that the focus position moves in the depth direction within the subject.

まず、制御部18は、送受信部11を制御して、受信遅延時間の算出に用いられる設定音速を1400m/sに設定する(ステップS102)。その後、制御部18は、コントラスト算出部13を制御して、コントラスト値の算出を開始する(以下に示すステップS103〜S110)。   First, the control unit 18 controls the transmission / reception unit 11 to set the set sound speed used for calculation of the reception delay time to 1400 m / s (step S102). Thereafter, the control unit 18 controls the contrast calculation unit 13 to start calculating a contrast value (steps S103 to S110 described below).

コントラスト算出部13は、まず、信号処理部12によって生成された1フレーム分の画像データを演算メモリ15に格納する(ステップS103)。続いて、コントラスト算出部13は、演算メモリ15に格納された画像データを複数の区画に分割する(ステップS104)。続いて、コントラスト算出部13は、分割された区画ごとに、区画内における空間的な輝度の分散値及びコントラスト値を算出する(ステップS105)。   The contrast calculation unit 13 first stores the image data for one frame generated by the signal processing unit 12 in the calculation memory 15 (step S103). Subsequently, the contrast calculation unit 13 divides the image data stored in the calculation memory 15 into a plurality of sections (step S104). Subsequently, the contrast calculation unit 13 calculates a spatial luminance dispersion value and a contrast value in each of the divided sections (step S105).

その後、コントラスト算出部13は、各区画について、算出された輝度の分散値に基づいて、区画内に描出された部分が生体であるか否かを判定する(ステップS106)。例えば、コントラスト算出部13は、輝度の分散値が所定の範囲内に収まっている区画については、区画内に描出された部分が生体であると判定し、輝度の分散値が当該所定の範囲内に収まっていない区画については、区画内に描出された部分が生体でないと判定する。   Thereafter, the contrast calculation unit 13 determines, for each section, whether or not the portion depicted in the section is a living body based on the calculated variance value of brightness (step S106). For example, the contrast calculation unit 13 determines that, for a partition in which the variance value of brightness is within a predetermined range, the portion depicted in the partition is a living body, and the brightness variance value is within the predetermined range. For a section that does not fit in the section, it is determined that the portion depicted in the section is not a living body.

続いて、コントラスト算出部13は、区画内に描出された部分が生体でないと判定した区画については(ステップS106,No)、コントラスト値をゼロとし(ステップS107)、そのコントラスト値を演算メモリ15に保存する(ステップS108)。一方、区画内に描出された部分が生体であると判定した区画については(ステップS106,Yes)、コントラスト算出部13は、区画内に含まれる画素の輝度値に基づいて算出したコントラスト値を演算メモリ15に保存する(ステップS108)。   Subsequently, the contrast calculation unit 13 sets the contrast value to zero (step S107) and stores the contrast value in the calculation memory 15 for the section determined that the portion depicted in the section is not a living body (step S106, No). Save (step S108). On the other hand, for a partition that is determined to be a living body as a portion depicted in the partition (step S106, Yes), the contrast calculation unit 13 calculates a contrast value calculated based on the luminance value of the pixels included in the partition. Save in the memory 15 (step S108).

そして、各区画のコントラスト値が演算メモリ15に保存されると、制御部18が、送受信部11により設定されている設定音速が1600m/sを超えているか否かを判定する(ステップS109)。ここで、設定音速が1600m/s以下であった場合には(ステップS109,No)、制御部18は、送受信部11に保持されている設定音速に20m/sを加算する(ステップS110)。   And if the contrast value of each division is preserve | saved in the calculation memory 15, the control part 18 will determine whether the setting sound speed set by the transmission / reception part 11 exceeds 1600 m / s (step S109). Here, when the set sound speed is 1600 m / s or less (step S109, No), the control unit 18 adds 20 m / s to the set sound speed held in the transmission / reception unit 11 (step S110).

設定音速に20m/sを加算した後に、制御部18は、コントラスト算出部13を制御して、信号処理部12によって生成された1フレーム分の画像データをさらに演算メモリ15に格納する(ステップS103にもどる)。そして、コントラスト算出部13は、上述したステップS104〜S108の処理を実行する。   After adding 20 m / s to the set sound speed, the control unit 18 controls the contrast calculation unit 13 to further store the image data for one frame generated by the signal processing unit 12 in the calculation memory 15 (step S103). (Return) Then, the contrast calculation unit 13 executes the processes of steps S104 to S108 described above.

このように、設定音速が1600m/sを超えるまでの間は、コントラスト算出部13によってコントラスト値の算出を繰り返す。そして、設定音速が1600m/sを超えた場合には(ステップS109,Yes)、制御部18が、多重判定部14を制御して、多重アーティファクトの検出を開始させる(以下に示すステップS111〜S113)。   Thus, until the set sound speed exceeds 1600 m / s, the contrast calculation unit 13 repeats the calculation of the contrast value. When the set sound speed exceeds 1600 m / s (step S109, Yes), the control unit 18 controls the multiple determination unit 14 to start detection of multiple artifacts (steps S111 to S113 shown below). ).

具体的には、多重判定部14は、まず、演算メモリ15に保存されている全てのコントラスト値を読み出し、読み出したコントラスト値に基づいて、信号処理部12によって生成された複数の画像データにおける同一区画ごとにコントラスト値の分散値を算出する(ステップS111)。   Specifically, the multiple determination unit 14 first reads all the contrast values stored in the calculation memory 15, and based on the read contrast values, the same in a plurality of image data generated by the signal processing unit 12 A variance of contrast values is calculated for each section (step S111).

続いて、多重判定部14は、算出した分散値と所定の閾値とを区画ごとに比較する(ステップS112)。そして、分散値が所定の閾値より小さい区画があった場合には(ステップS112,Yes)、多重判定部14は、その区画を多重アーティファクトが発生している区画として検出する(ステップS113)。その後、制御部18が、多重判定部14によって検出された区画の表示態様を変えた超音波画像を生成して表示部3に表示させるよう表示処理部16を制御する(ステップS114)。   Subsequently, the multiple determination unit 14 compares the calculated variance value with a predetermined threshold value for each section (step S112). If there is a partition whose variance value is smaller than the predetermined threshold (Yes at Step S112), the multiple determination unit 14 detects the partition as a partition where multiple artifacts are generated (Step S113). Thereafter, the control unit 18 controls the display processing unit 16 to generate an ultrasonic image in which the display mode of the section detected by the multiple determination unit 14 is changed and display the ultrasonic image on the display unit 3 (step S114).

一方、分散値が所定の閾値より小さい区画がなかった場合には(ステップS112,No)、多重判定部14は、多重アーティファクトが発生している区画を検出しない。この場合には、制御部18は、表示処理部16を制御して、信号処理部12によって生成された画像データから通常の超音波画像を生成して表示部3に表示させるよう表示処理部16を制御する(ステップS115)。   On the other hand, when there is no partition whose variance value is smaller than the predetermined threshold (No in step S112), the multiple determination unit 14 does not detect a partition in which multiple artifacts are generated. In this case, the control unit 18 controls the display processing unit 16 so that a normal ultrasonic image is generated from the image data generated by the signal processing unit 12 and displayed on the display unit 3. Is controlled (step S115).

なお、ここでは、設定音速を1400m/sから1600m/sの間で変える場合について説明したが、設定音速の範囲はこれに限られるものではなく、例えば、診断部位や超音波信号の強度などに応じて適宜に設定可能である。また、設定音速を加速させる単位も20m/sに限られるものではなく、例えば、要求される多重検出の精度に応じて適宜に設定可能である。   Here, the case where the set sound speed is changed between 1400 m / s and 1600 m / s has been described, but the range of the set sound speed is not limited to this. It can be set as appropriate. Further, the unit for accelerating the set sound speed is not limited to 20 m / s, and can be appropriately set according to, for example, required accuracy of multiplex detection.

上述したように、本実施例では、送受信部11が、受信ビームの焦点の位置が被検体内の深さ方向に移動するように受信遅延時間の算出に用いられる設定音速を変えながら反射波データを収集する。また、信号処理部12が、送受信部11によって収集された反射波データから時系列的に複数の画像データを生成する。また、コントラスト算出部13が、信号処理部12によって画像データが生成されるごとに、生成された画像データを複数の区画に分割した後に区画ごとにコントラスト値を算出する。また、多重判定部14が、コントラスト算出部13によって算出されたコントラスト値に基づいて、信号処理部12によって生成された複数の画像データにおける同一区画ごとに設定音速とコントラスト値との相関度を示す指標値を算出する。そして、多重判定部14は、算出した指標値と所定の閾値とを区画ごとに比較し、指標値が所定の閾値より小さい区画を多重アーティファクトが発生している区画として検出する。   As described above, in this embodiment, the transmission / reception unit 11 changes the reflected wave data while changing the set sound speed used to calculate the reception delay time so that the focus position of the reception beam moves in the depth direction within the subject. To collect. Further, the signal processing unit 12 generates a plurality of image data in time series from the reflected wave data collected by the transmission / reception unit 11. Further, every time image data is generated by the signal processing unit 12, the contrast calculation unit 13 divides the generated image data into a plurality of sections and then calculates a contrast value for each section. In addition, the multiple determination unit 14 indicates the degree of correlation between the set sound speed and the contrast value for each same section in the plurality of image data generated by the signal processing unit 12 based on the contrast value calculated by the contrast calculation unit 13. An index value is calculated. Then, the multiple determination unit 14 compares the calculated index value with a predetermined threshold for each section, and detects a section whose index value is smaller than the predetermined threshold as a section in which multiple artifacts are generated.

したがって、本実施例によれば、操作者が、各種の多重アーティファクトの特徴を完全に理解していない場合でも、多重アーティファクトが発生している位置を自動的に操作者に示すことができる。また、本実施例によれば、操作者が、多重アーティファクトの位置を判別するために超音波信号の駆動周期や走査方向を変えるなどの操作を行う必要がない。すなわち、本実施例によれば、超音波画像に発生している多重アーティファクトの位置を容易に判別することができるように操作者を支援することが可能になる。   Therefore, according to the present embodiment, even when the operator does not completely understand the characteristics of various multiple artifacts, the position where the multiple artifacts are generated can be automatically indicated to the operator. Further, according to the present embodiment, it is not necessary for the operator to perform operations such as changing the driving cycle of the ultrasonic signal and the scanning direction in order to determine the position of the multiple artifact. That is, according to the present embodiment, it is possible to assist the operator so that the position of multiple artifacts occurring in the ultrasonic image can be easily determined.

また、本実施例では、表示処理部16が、信号処理部12によって生成された画像データに基づいて、多重判定部14によって多重アーティファクトが発生していると判定された区画の表示態様を変えた超音波画像を生成して表示部3に表示させる。   Further, in the present embodiment, the display processing unit 16 changes the display mode of the section in which the multiple determination unit 14 determines that multiple artifacts are generated based on the image data generated by the signal processing unit 12. An ultrasonic image is generated and displayed on the display unit 3.

したがって、本実施例によれば、操作者が、表示部3に表示された超音波画像を見ただけで多重アーティファクトの位置を容易に確認することができる。これにより、超音波画像に発生している多重アーティファクトの位置をさらに容易に判別することができるように操作者を支援することが可能になる。   Therefore, according to the present embodiment, the operator can easily confirm the position of the multiple artifacts only by looking at the ultrasonic image displayed on the display unit 3. This makes it possible to assist the operator so that the position of the multiple artifacts occurring in the ultrasound image can be more easily determined.

また、本実施例では、入力部2が、多重アーティファクトの検出を開始する開始指示を操作者から受け付ける。また、送受信部11が、入力部2によって開始指示が受け付けられた場合に、設定音速を変えながら反射波データを収集する動作を実行する。   In the present embodiment, the input unit 2 receives from the operator a start instruction for starting detection of multiple artifacts. Further, when a start instruction is received by the input unit 2, the transmission / reception unit 11 performs an operation of collecting reflected wave data while changing the set sound speed.

したがって、本実施例によれば、操作者が所望する場合のみ多重アーティファクトの位置を示した超音波画像が表示されるので、超音波診断装置による従来の画像診断を妨げることなく操作者を支援することが可能になる。   Therefore, according to the present embodiment, since the ultrasonic image indicating the position of the multiple artifact is displayed only when the operator desires, the operator is supported without interfering with the conventional image diagnosis by the ultrasonic diagnostic apparatus. It becomes possible.

なお、上記実施例では、1つの閾値を基準にして、多重アーティファクトが発生しているか否かを判定する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、段階的に設定された複数の閾値を基準にして、多重アーティファクが発生している確度を段階的に判定するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, a case has been described in which it is determined whether multiple artifacts have occurred based on one threshold value. However, the present invention is not limited to this. For example, the accuracy with which multiple artifacts are generated may be determined step by step based on a plurality of threshold values set stepwise.

この場合には、多重判定部14が、多重アーティファクトが発生している区画を検出する際に、段階的に設定された複数の閾値を用いて、多重アーティファクトが発生している確度を判定する。また、表示処理部16が、多重判定部14により検出された確度に応じて、多重アーティファクトが発生していると判定された区画の表示態様を段階的に変える。   In this case, when the multiple determination unit 14 detects a section in which multiple artifacts are generated, the multiple determination unit 14 determines the probability that multiple artifacts are generated using a plurality of threshold values set in stages. In addition, the display processing unit 16 changes the display mode of the section determined to have multiple artifacts in a stepwise manner according to the accuracy detected by the multiple determination unit 14.

例えば、多重判定部14は、段階的に異なる値となるように複数の閾値を設定しておき、区画ごとに算出したコントラスト値の分散値と各閾値とを比較することで、区画ごとに多重アーティファクトが発生している確度のレベルを決定する。すなわち、多重アーティファクトの確度のレベルは、分散値が小さくなるほど高くなり、分散値が大きくなるほど低くなる。そして、表示処理部16は、多重アーティファクトが発生していると判定された区画を確度のレベルごとに異なる色で表示する。   For example, the multiplex determination unit 14 sets a plurality of threshold values so as to have different values in stages, and compares the variance value of the contrast value calculated for each section with each threshold value to multiplex each section. Determine the level of accuracy with which the artifact is occurring. That is, the level of accuracy of multiple artifacts increases as the variance value decreases and decreases as the variance value increases. The display processing unit 16 displays the sections determined to have multiple artifacts in different colors for each level of accuracy.

この変形例によれば、多重アーティファクトが発生している確度が提示されるので、操作者が、多重アーティファクトが発生している可能性が高い位置と、多重アーティファクトが発生している可能性が低い位置とを識別することができる。これにより、操作者が、多重アーティファクトによる画像診断への影響を容易に把握することができる。   According to this modification, since the probability that multiple artifacts have occurred is presented, the position where the operator is likely to have multiple artifacts and the possibility that multiple artifacts have occurred are low. The position can be identified. As a result, the operator can easily grasp the influence of the multiple artifacts on the image diagnosis.

また、上記実施例では、図7に示したように、と、多重アーティファクトが発生していると判定された区画の表示態様を変えた超音波画像を表示部3に表示させる場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、多重アーティファクトが発生している区画を示した超音波画像を表示するとともに、通常の超音波画像を表示するようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 7, the case has been described in which the display unit 3 displays an ultrasonic image in which the display mode of the section where it is determined that multiple artifacts have occurred. However, the present invention is not limited to this. For example, an ultrasonic image showing a section where multiple artifacts are generated may be displayed, and a normal ultrasonic image may be displayed.

図9は、本実施例に係る画像表示の変形例を説明するための図である。図9に示すように、この場合には、表示処理部16が、多重反射によるアーティファクトが発生していると判定された区画91の表示態様を変えた超音波画像92と、表示態様を変えない超音波画像93とをそれぞれ表示部3に表示させる。このとき、信号処理部12によって生成された画像データから従来と同様に超音波画像を生成し、その超音波画像を表示部3に表示させる。そして、表示処理部16は、例えば、図9に示すように、多重アーティファクトを示した画像と通常の超音波画像とを並べて表示部3に表示させる。   FIG. 9 is a diagram for explaining a modification of the image display according to the present embodiment. As shown in FIG. 9, in this case, the display processing unit 16 does not change the display mode from the ultrasound image 92 in which the display mode of the section 91 in which it is determined that the artifact due to multiple reflection has occurred. Each of the ultrasonic images 93 is displayed on the display unit 3. At this time, an ultrasonic image is generated from the image data generated by the signal processing unit 12 as in the conventional case, and the ultrasonic image is displayed on the display unit 3. Then, for example, as shown in FIG. 9, the display processing unit 16 displays an image showing multiple artifacts and a normal ultrasonic image side by side on the display unit 3.

この変形例によれば、多重アーティファクトが示された超音波画像と通常の超音波画像とがそれぞれ表示されるので、操作者が、それぞれの超音波画像を比較することで効率よく診断を行うことができる。   According to this modified example, since an ultrasonic image showing multiple artifacts and a normal ultrasonic image are respectively displayed, the operator can efficiently diagnose by comparing the ultrasonic images. Can do.

なお、上記実施例で説明した超音波診断装置100の構成は、要旨を逸脱しない範囲で各種の形態に変更することができる。例えば、図1に示した送受信部11、信号処理部12、コントラスト算出部13、多重判定部14、表示処理部16、及び制御部18の全部又は一部の機能をソフトウェアで実装し、そのソフトウェアをコンピュータに実行させることで超音波診断装置100の機能を実現することもできる。   The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 described in the above embodiment can be changed to various forms without departing from the gist. For example, all or some of the functions of the transmission / reception unit 11, the signal processing unit 12, the contrast calculation unit 13, the multiple determination unit 14, the display processing unit 16, and the control unit 18 illustrated in FIG. The function of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 can also be realized by causing a computer to execute.

このとき、ソフトウェアとして実装された多重検出プログラムは、コンピュータ装置にあらかじめインストールされていてもよいし、磁気ディスクや光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリなどのリムーバブルな記録媒体に記録され、あるいはネットワークを介して配布されて、コンピュータ装置に適宜インストールされてもよい。   At this time, the multiple detection program implemented as software may be preinstalled in the computer device, recorded on a removable recording medium such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, an optical disk, or a semiconductor memory, or via a network. And may be installed on the computer device as appropriate.

100 超音波診断装置
10 装置本体
11 送受信部
12 信号処理部
13 コントラスト算出部
14 多重判定部
16 表示処理部
18 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ultrasonic diagnostic apparatus 10 Apparatus main body 11 Transmission / reception part 12 Signal processing part 13 Contrast calculation part 14 Multiple determination part 16 Display processing part 18 Control part

Claims (6)

受信ビームの焦点の位置が被検体内の深さ方向に移動するように受信遅延時間の算出に用いられる設定音速を変えながら反射波データを収集する収集手段と、
前記収集手段によって収集された反射波データから時系列的に複数の画像データを生成するデータ生成手段と、
前記データ生成手段によって画像データが生成されるごとに、生成された画像データを複数の区画に分割した後に該区画ごとにコントラスト値を算出するコントラスト算出手段と、
前記コントラスト算出手段によって算出されたコントラスト値に基づいて、前記複数の画像データにおける同一区画ごとに前記設定音速と前記コントラスト値との相関度を示す指標値を算出する指標値算出手段と、
前記指標値算出手段によって算出された指標値と所定の閾値とを前記区画ごとに比較し、前記指標値が所定の閾値より小さい区画を超音波の多重反射による多重アーティファクトが発生している区画として検出する多重検出手段と
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
A collecting means for collecting reflected wave data while changing a set sound speed used for calculation of the reception delay time so that the position of the focus of the reception beam moves in the depth direction in the subject;
Data generating means for generating a plurality of image data in time series from the reflected wave data collected by the collecting means;
Contrast calculation means for calculating a contrast value for each section after dividing the generated image data into a plurality of sections each time image data is generated by the data generation means;
Index value calculating means for calculating an index value indicating a degree of correlation between the set sound speed and the contrast value for each same section in the plurality of image data based on the contrast value calculated by the contrast calculating means;
The index value calculated by the index value calculation means and a predetermined threshold are compared for each section, and the section where the index value is smaller than the predetermined threshold is determined as a section where multiple artifacts due to multiple reflections of ultrasonic waves have occurred. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: multiple detection means for detecting.
前記データ生成手段によって生成された画像データに基づいて、前記多重検出手段によって前記多重アーティファクトが発生していると判定された区画の表示態様を変えた超音波画像を生成して表示部に表示させる表示処理手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。   Based on the image data generated by the data generation means, an ultrasonic image in which the display mode of the section where the multiple artifact is determined to be generated by the multiple detection means is generated and displayed on the display unit. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising display processing means. 前記多重検出手段は、前記多重アーティファクトが発生している区画を検出する際に、段階的に設定された複数の閾値を用いて、当該多重アーティファクトが発生している確度を判定し、
前記表示処理手段は、前記多重検出手段により検出された確度に応じて、前記多重アーティファクトが発生していると判定された区画の表示態様を段階的に変えることを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。
The multiple detection means, when detecting a section where the multiple artifacts are generated, using a plurality of thresholds set in stages, determine the accuracy of the multiple artifacts are generated,
3. The display processing unit according to claim 2, wherein the display processing unit changes the display mode of the section in which it is determined that the multiple artifact is generated in a stepwise manner in accordance with the accuracy detected by the multiple detection unit. Ultrasound diagnostic equipment.
前記表示処理手段は、前記多重反射によるアーティファクトが発生していると判定された区画の表示態様を変えた超音波画像と当該表示態様を変えない超音波画像とをそれぞれ前記表示部に表示させることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の超音波診断装置。   The display processing unit causes the display unit to display an ultrasonic image in which a display mode of a section where it is determined that an artifact due to multiple reflection has occurred and an ultrasonic image in which the display mode is not changed are respectively displayed on the display unit. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, 2, or 3. 前記多重アーティファクトの検出を開始する開始指示を操作者から受け付ける受付手段をさらに備え、
前記収集手段は、前記受付手段によって前記開始指示が受け付けられた場合に、前記設定音速を変えながら前記反射波データを収集する動作を実行することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
Further comprising a receiving means for receiving from the operator a start instruction to start detecting the multiple artifacts,
The said collection means performs the operation | movement which collects the said reflected wave data, changing the said setting sound speed, when the said start instruction is received by the said reception means. The ultrasonic diagnostic apparatus as described in one.
受信ビームの焦点の位置が被検体内の深さ方向に移動するように受信遅延時間の算出に用いられる設定音速を変えながら反射波データを収集する収集手順と、
前記収集手順によって収集された反射波データから時系列的に複数の画像データを生成するデータ生成手順と、
前記データ生成手順によって画像データが生成されるごとに、生成された画像データを複数の区画に分割した後に該区画ごとにコントラスト値を算出するコントラスト算出手順と、
前記コントラスト算出手順によって算出されたコントラスト値に基づいて、前記複数の画像データにおける同一区画ごとに前記設定音速と前記コントラスト値との相関度を示す指標値を算出する指標値算出手順と、
前記指標値算出手順によって算出された指標値と所定の閾値とを前記区画ごとに比較し、前記指標値が所定の閾値より小さい区画を超音波の多重反射による多重アーティファクトが発生している区画として検出する多重検出手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする多重検出プログラム。
A collection procedure for collecting reflected wave data while changing the set sound speed used for calculating the reception delay time so that the position of the focus of the reception beam moves in the depth direction within the subject;
A data generation procedure for generating a plurality of image data in time series from the reflected wave data collected by the collection procedure;
Each time image data is generated by the data generation procedure, a contrast calculation procedure for calculating a contrast value for each section after dividing the generated image data into a plurality of sections;
An index value calculating procedure for calculating an index value indicating a degree of correlation between the set sound speed and the contrast value for each same section in the plurality of image data based on the contrast value calculated by the contrast calculating procedure;
The index value calculated by the index value calculation procedure is compared with a predetermined threshold value for each section, and the section where the index value is smaller than the predetermined threshold is determined as a section where multiple artifacts due to multiple reflection of ultrasonic waves have occurred. A multiplex detection program for causing a computer to execute a multiplex detection procedure for detection.
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