JP2014033914A - 超音波画像診断装置及び超音波画像診断方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信部12及び受信部13は、複数の振動子2aを駆動して、互いに異なる複数の方向に対して超音波の送受信をそれぞれ繰り返すことにより、走査領域の一部又は全部が重複するように超音波の走査を複数回行う。画像処理部15は、送信部12及び受信部13による超音波の走査の結果得られた受信信号から、複数のコンポーネント画像データを生成する。異方性部位検出部16は、超音波画像データ及び受信信号の少なくとも何れかに基づいて、被検体における超音波の反射の異方性を評価する。画像処理部15は、異方性部位検出部16による評価結果に応じて、複数のコンポーネント画像データを合成した合成画像データを生成する。
【選択図】図2
Description
前記複数の振動子を駆動して、互いに異なる複数の方向に対して超音波の送受信をそれぞれ繰り返すことにより、走査領域の一部又は全部が重複するように超音波の走査を複数回行う送受信部と、
前記送受信部による超音波の走査の結果得られた受信信号から、複数の超音波画像データを生成する画像処理部と、
前記超音波画像データ及び前記受信信号の少なくとも何れかに基づいて、被検体における超音波の反射の異方性を評価する異方性評価部と、
を備え、
前記画像処理部は、前記異方性評価部による評価結果に応じて、前記複数の超音波画像データを合成した合成画像データを生成することを特徴とする。
前記画像処理部は、前記異方性評価部による評価結果に応じた合成方法で前記複数の超音波画像データを合成して前記合成画像データを生成することを特徴とする。
前記異方性評価部は、超音波の反射の異方性を示す異方性部位を検出し、
前記画像処理部は、前記異方性評価部によって異方性部位を検出した部分と該異方性部位を検出した部分以外の部分とで前記合成画像データを生成するときの合成方法を異ならせることを特徴とする。
整相加算を行うために使用する受信信号の振動子で構成する口径に対する受信フォーカス点の深度の比率を0.8以下としたことを特徴とする。
整相加算を行うために使用する受信信号の振動子で構成する口径に対する受信フォーカス点の深度の比率を受信F値とし、超音波を送信する振動子で構成する口径に対する送信フォーカス点の深度の比率を送信F値としたとき、受信F値に対する送信F値の比率を3以上としたことを特徴とする。
前記送受信部は、前記異方性評価部による評価結果に応じて超音波を送受信するための送受信条件を設定し、該設定した送受信条件にて超音波の走査を行い、
前記画像処理部は、前記設定した送受信条件にて超音波の走査を行った結果得られた受信信号から生成された複数の超音波画像データを合成した合成画像データを生成することを特徴とする。
前記送受信部は、前記異方性評価部による評価結果に応じて設定される送受信条件として、超音波を送受信する方向を設定することを特徴とする。
前記送受信部は、前記異方性評価部による評価結果に応じて設定される送受信条件として、超音波の走査を行う走査領域の数を設定することを特徴とする。
前記送受信部は、前記異方性評価部による評価結果に応じて設定される送受信条件として、整相加算を行うために使用する受信信号の振動子を設定することを特徴とする。
前記送受信条件が設定された後における、整相加算を行うために使用する受信信号の振動子で構成する口径に対する受信フォーカス点の深度の比率を0.8以下としたことを特徴とする。
整相加算を行うために使用する受信信号の振動子で構成する口径に対する受信フォーカス点の深度の比率を受信F値とし、超音波を送信する振動子で構成する口径に対する送信フォーカス点の深度の比率を送信F値としたとき、前記送受信条件が設定された後における、受信F値に対する送信F値の比率を3以上としたことを特徴とする。
前記異方性評価部は、前記複数の超音波画像データのうちの2つの超音波画像データの走査領域の重複する部分についての輝度の差分を算出し、該算出した輝度の差分が所定の閾値以上である部分について異方性の評価を行うことを特徴とする。
前記異方性評価部は、前記複数の振動子によって得られた整相加算を行う前の振動子毎の受信信号に基づき、インコヒーレントサムに対するコヒーレントサムの割合であるコヒーレンスファクターを算出し、該算出したコヒーレンスファクターに基づいて異方性の評価を行うことを特徴とする。
前記異方性評価部は、前記受信信号に特定の周波数成分が連続して含まれていることを検出することにより、異方性の評価を行うことを特徴とする。
前記異方性評価部は、包絡線検波が行われた受信信号の波形に予め定められた波形パターンが含まれていることを検出することにより、異方性の評価を行うことを特徴とする。
前記異方性評価部は、前記複数の超音波画像データのうちの2つの超音波画像データの走査領域の重複する部分についての輝度の差分を算出し、該算出した輝度の差分の大きさに基づいて異方性の評価を行うことを特徴とする。
前記異方性評価部は、前記超音波画像データに対して空間周波数解析を行い、該空間周波数解析の結果から異方性の評価を行うことを特徴とする。
前記異方性評価部は、前記超音波画像データに予め定められた異方性部位画像パターンが含まれていることを検出することにより、異方性の評価を行うことを特徴とする。
前記異方性評価部は、前記超音波画像データに対してエッジ検出を行い、該エッジ検出の結果、所定長さのエッジが連続して抽出されたことに基づいて異方性の評価を行うことを特徴とする。
前記異方性評価部は、前記複数の超音波画像データのうちの2つの超音波画像データについて所定の相関演算により相関係数を算出し、該算出した相関係数に基づいて異方性の評価を行うことを特徴とする。
前記異方性評価部は、異方性を評価するための複数種類の評価手段を実行可能であって、
前記画像処理部は、前記複数種類の評価手段のうちの少なくとも所定数以上の評価手段によって異方性の評価が行われたことを条件に、異方性の評価結果に応じた前記合成画像データの生成を行うことを特徴とする。
前記送受信部は、前記異方性評価部による異方性の評価結果に応じて超音波を送受信するための送受信条件を設定し、該設定した送受信条件にて超音波の走査を行い、
前記画像処理部は、前記設定した送受信条件にて超音波の走査を行った結果得られた受信信号から生成された複数の超音波画像データを、前記異方性評価部による異方性の評価結果に応じた合成方法で合成して合成画像データを生成することを特徴とする。
前記複数の振動子を駆動して、互いに異なる複数の方向に対して超音波の送受信をそれぞれ繰り返すことにより、走査領域の一部又は全部が重複するように超音波の走査を複数回行う送受信ステップと、
前記送受信ステップにおける超音波の走査の結果得られた受信信号から、複数の超音波画像データを生成する画像生成ステップと、
前記超音波画像データ及び前記受信信号の少なくとも何れかに基づいて、被検体における超音波の反射の異方性を評価する異方性評価ステップと、
を含み、
前記画像生成ステップにおいて、前記異方性評価ステップにおける評価結果に応じて、前記複数の超音波画像データを合成した合成画像データを生成することを特徴とする。
前記画像生成ステップにおいて、前記異方性評価ステップにおける評価結果に応じた合成方法で前記複数の超音波画像データを合成して前記合成画像データを生成することを特徴とする。
前記送受信ステップにおいて、前記異方性評価ステップにおける評価結果に応じて超音波を送受信するための送受信条件を設定し、該設定した送受信条件にて超音波の走査を行い、
前記画像生成ステップにおいて、前記設定した送受信条件にて超音波の走査を行った結果得られた受信信号から生成された複数の超音波画像データを合成した合成画像データを生成することを特徴とする。
なお、本実施の形態において、画像生成部14は、Bモード画像データの他、Aモード画像データ及びMモード画像データや、ドプラー法による画像データを生成できるようにしてもよい。
ROMは、半導体等の不揮発メモリー等により構成され、超音波画像診断装置100に対応するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な各種処理プログラムや、ガンマテーブル等の各種データ等を記憶する。これらのプログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
RAMは、CPUにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。
例えば、0°、+10°及び−10°の3つのステアリング角度でそれぞれ走査を行って3つの走査領域のコンポーネント画像データを取得する。そして、後述するようにして異方性部位が良好に描出されているコンポーネント画像データを特定する。すなわち、被検体内における超音波の反射の異方性の評価を行って異方性部位の向きを特定する。そして、設定する合成方法として、取得した3つの走査領域のコンポーネント画像データにそれぞれ重み付けを行って空間コンパウンド処理を行い、合成画像データを生成する。例えば、取得した3つの走査領域のコンポーネント画像データにそれぞれ重み付けを行う場合に、異方性部位が良好に描出されている2つのコンポーネント画像データの重み付け比率をそれぞれ50%及び40%にし、他の1つのコンポーネント画像データに対する重み付け比率を10%にするなど、異方性部位が良好に描出されているコンポーネント画像データに対する重み付け比率が高くなるようにして空間コンパウンド処理を行う。なお、各コンポーネント画像データに対する重み付け比率については任意に設定することができる。図10は、0°、+10°及び−10°の3つのステアリング角度でそれぞれ走査を行って得られたコンポーネント画像データのうち、0°のステアリング角度で走査して得られたコンポーネント画像データに対する重み付けを50%、+10°のステアリング角度で走査して得られたコンポーネント画像データに対する重み付けを10%、−10°のステアリング角度で走査して得られたコンポーネント画像データに対する重み付けを40%として空間コンパウンド処理を行って得られた合成画像である。これによれば、図7及び図9に示された超音波画像の前距腓靭帯FBと比較すると、図10に示された超音波画像の前距腓靭帯FBがより明瞭に表れていることがわかる。したがって、このような良好な超音波画像により、正確な診断を行うことができるようになる。
なお、上述の例では、空間コンパウンドを行う場合において、複数のコンポーネント画像データのそれぞれに対する重み付け比率を設定するようにしたが、例えば、合成方法として、異方性部位が良好に描出されているコンポーネント画像データに対してエッジ強調処理を行ってから空間コンパウンド処理を行うようにしてもよい。
例えば、図3に示すように、0°、+10°及び−10°の3つのステアリング角度でそれぞれ走査を行って3つの走査領域Q1〜Q3のコンポーネント画像データを取得する。そして、これらのコンポーネント画像データから超音波の反射の異方性の評価を行って異方性部位の向きを特定する。ここでは、例えば、−10°のステアリング角度で走査を行った走査領域Q2のコンポーネント画像データにおける異方性部位の描出が良好であったとする。この場合には、超音波の送受信条件の設定として、図11に示すように、0°、−10°及び−20°の3つのステアリング角度でそれぞれ走査を行って新たに3つの走査領域Q1,Q2、Q4のコンポーネント画像データを取得する。そして、ステアリング角度の変更後の各コンポーネント画像データについて空間コンパウンド処理を行い、合成画像データを生成する。図12は、0°、−10°及び−20°の3つのステアリング角度でそれぞれ走査を行って得られたコンポーネント画像データについて空間コンパウンド処理を行って得られた合成画像である。これによれば、図7及び図9に示された超音波画像の前距腓靭帯FBと比較すると、図12に示された超音波画像の前距腓靭帯FBがより明瞭に表れていることがわかる。したがって、このような空間コンパウンド処理によっても異方性部位が明瞭に表れた良好な超音波画像を得られることができるようになる。
空間コンパウンド処理の第1の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、受信部13によって得られた走査領域毎の受信信号に基づき、コヒーレンスファクター(Coherence Factor)を求める。そして、異方性部位検出部16は、このコヒーレンスファクターから異方性部位の位置を判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。画像処理部15は、走査領域毎のコンポーネント画像データを生成すると、異方性部位検出部16による異方性部位の位置の判定結果に基づき、各コンポーネント画像データに対する重み付けを行って空間コンパウンド処理を実施し、合成画像データを生成する。
そして、異方性部位検出部16は、このようにして求められた整相加算後の受信信号を二乗してコヒーレントサムCS(t)を求める。
CF(t)=CS(t)/IS(t)・・・(3)
空間コンパウンド処理の第2の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、受信部13の整相加算回路によって生成された音線データに基づいて周波数解析を行う。異方性部位検出部16は、この周波数解析の結果から異方性部位の位置を判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。画像処理部15は、走査領域毎のコンポーネント画像データを生成すると、異方性部位検出部16による異方性部位の位置の判定結果に基づき、各コンポーネント画像データに対する重み付けを行って空間コンパウンド処理を実施し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第3の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、画像生成部14により包絡線検波処理が行われた音線データから波形パターンの検出を行う。波形パターンの検出は、例えば、所定の波形を示すテンプレートが異方性部位検出部16に保持されており、このテンプレートと包絡線検波が行われた音線データとを比較することにより行われる。異方性部位検出部16は、この波形パターンの検出結果から異方性部位の位置を判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。具体的には、テンプレートとの相関性が高い信号波形の部分を音線データから抽出することによって異方性部位の位置が特定される。そして、画像処理部15により走査領域毎のコンポーネント画像データが生成されると、異方性部位検出部16による異方性部位の位置の判定結果に基づき、画像処理部15が機能して、各コンポーネント画像データに対する重み付けが行われて空間コンパウンド処理が実施され、合成画像データが生成される。
空間コンパウンド処理の第4の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データ間の輝度の差分を表した差分画像データを生成する。差分画像データは、例えば、3つのコンポーネント画像データが生成される場合には、3つのうちの任意の2つのコンポーネント画像データによって生成される。なお、何れのコンポーネント画像データを用いるかについては適宜設定することができる。また、3つのコンポーネント画像データから2つの全ての組み合わせについて差分画像データを生成するようにしてもよい。異方性部位検出部16は、このようにして生成された差分画像データのうち、所定の閾値以上である画像領域を抽出する。異方性部位検出部16は、抽出した画像領域に対応する部分の音線データを超音波の反射の異方性の評価対象データとして抽出する。異方性部位検出部16は、この抽出した音線データに対し、上述した第1から第3の例に示す空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定(異方性部位判定処理)を行う。画像処理部15は、異方性部位検出部16による異方性部位の位置の判定結果に基づき、各コンポーネント画像データに対する重み付けを行って合成画像データを生成する。
このように、第4の例によれば、異方性部位に対応する部分を含む一部の音線データに対して異方性部位の位置の判定が行われるので、異方性部位の位置の検出精度が向上し、また、処理負荷が軽減される。
空間コンパウンド処理の第5の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データ間の輝度の差分を表した差分画像データを生成する。差分画像データは、例えば、3つのコンポーネント画像データが生成される場合には、3つのコンポーネント画像データから2つの全ての組み合わせについて生成される。例えば、ステアリング角度を0°、+10°及び−10°でそれぞれ走査してコンポーネント画像データが得られた場合には、ステアリング角度−10°で走査して得られたコンポーネント画像データ及びステアリング角度0°で走査して得られたコンポーネント画像データ間の輝度の差分を表した差分画像データと、ステアリング角度0°で走査して得られたコンポーネント画像データ及びステアリング角度+10°で走査して得られたコンポーネント画像データ間の輝度の差分を表した差分画像データと、ステアリング角度−10°で走査して得られたコンポーネント画像データ及びステアリング角度+10°で走査して得られたコンポーネント画像データ間の輝度の差分を表した差分画像データと、を生成する。異方性部位検出部16は、このようにして得られた差分画像データからそれぞれ所定の閾値以上である輝度差の部分を抽出する輝度差判定を行う。異方性部位検出部16は、所定の閾値以上の輝度差部分が抽出された差分画像データから異方性部位を特定し、さらに、異方性部位に対応する部分における輝度差の最も大きい差分画像データを特定する。異方性部位の特定は、例えば、所定の閾値以上の輝度差の生じている部分が直線的あるいは曲線的に表されている領域を抽出することにより特定することができる。異方性部位検出部16は、異方性部位に対応する部分における輝度差の最も大きい差分画像データを生成するのに用いられたコンポーネント画像データのうち、異方性部位に対応する領域における輝度の最も高いものを判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。これにより、異方性部位の描出が最も良好である走査領域が特定される。異方性部位検出部16は、このようにして異方性部位を判定した結果、走査領域毎の重み付け量を設定する。画像処理部15は、異方性部位検出部16によって設定された走査領域毎の重み付け量に応じて、コンポーネント画像データに対してそれぞれ重み付けを行ってこれらを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第6の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データについて、それぞれ空間周波数解析を行ってコンポーネント画像の周期性を解析する。空間周波数解析は、例えば、コンポーネント画像データに対して空間FFT(Fast Fourier Transform)変換を実施することにより実現できる。コンポーネント画像データに異方性部位が含まれている場合には、空間周波数解析を行って得られた結果に特定のパターンが含まれるようになる。異方性部位検出部16は、空間周波数解析を行って得られた結果にこの特定パターンが含まれていることを検出することにより、異方性部位の位置を特定する。なお、走査領域毎のコンポーネント画像データ間で差分画像データを生成し、この差分画像データに対して空間周波数解析を行って異方性部位の位置を特定するようにしてもよい。異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データのうち、異方性部位に対応する部分における輝度の最も高いものを判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。これにより、異方性部位の描出が最も良好である走査領域が特定される。異方性部位検出部16は、このようにして異方性部位を判定した結果、走査領域毎の重み付け量を設定する。画像処理部15は、異方性部位検出部16によって設定された走査領域毎の重み付け量に応じて、コンポーネント画像データに対してそれぞれ重み付けを行ってこれらを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第7の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データについて、それぞれ異方性部位を示す画像パターンの検出を行う。この画像パターンを異方性部位画像パターンということがある。画像パターンの検出は、例えば、所定の画像テンプレートが異方性部位検出部16に保持されており、この画像テンプレートとコンポーネント画像データとを比較することにより行われる。そして、異方性部位検出部16は、この画像パターンの検出結果から異方性部位の位置を判定する。具体的には、所定大きさの画像テンプレートと相関の高い領域をコンポーネント画像データから抽出することによって異方性部位の位置が特定される。そして、異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データのうち、異方性部位に対応する部分における輝度の最も高いものを判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。これにより、異方性部位の描出が最も良好である走査領域が特定される。異方性部位検出部16は、このようにして異方性部位を判定した結果、走査領域毎の重み付け量を設定する。画像処理部15は、異方性部位検出部16によって設定された走査領域毎の重み付け量に応じて、コンポーネント画像データに対してそれぞれ重み付けを行ってこれらを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第8の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データについて、それぞれ所定のエッジフィルタを使用してエッジ部分の輝度を強調するエッジ強調処理を行う。なお、エッジを強調する方法は任意のものを適用することができる。そして、異方性部位検出部16は、エッジ強調されたコンポーネント画像データとエッジ強調を行う前のコンポーネント画像データとの輝度の差分を表した差分画像データを生成する。これにより、エッジ部分のみが抽出された差分画像データが生成される。異方性部位検出部16は、この差分画像データから異方性部位の位置を特定する。異方性部位の位置の特定は、例えば、所定長さ以上の直線成分あるいは曲線成分を差分画像データから抽出することにより実現することができる。異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データのうち、異方性部位に対応する部分における輝度の最も高いものを判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。これにより、異方性部位の描出が最も良好である走査領域が特定される。ここで、エッジ部分が抽出された差分画像データに一定の長さを超える直線あるいは曲線を構成するエッジ部分が含まれる場合に、その含有割合を差分画像データ毎に算出し、算出した含有割合を差分画像データ間で比較することにより異方性部位の描出が最も良好である走査領域を特定するようにしてもよい。異方性部位検出部16は、このようにして異方性部位を判定した結果、走査領域毎の重み付け量を設定する。画像処理部15は、異方性部位検出部16によって設定された走査領域毎の重み付け量に応じて、コンポーネント画像データに対してそれぞれ重み付けを行ってこれらを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第9の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データ間の相関係数を求める演算を行い、その結果から異方性部位の位置を特定する。より具体的には、例えば、3つのコンポーネント画像データが生成される場合には、3つのコンポーネント画像データから2つの全ての組み合わせについてそれぞれ相関係数を求める。相関係数Pは下記式(4)によって求めることができる。
空間コンパウンド処理の第10の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データ間の輝度の差分を表した差分画像データを生成する。差分画像データは、例えば、3つのコンポーネント画像データが生成される場合には、3つのうちの任意の2つのコンポーネント画像データによって生成される。なお、何れのコンポーネント画像データを用いるかについては適宜設定することができる。また、3つのコンポーネント画像データから2つの全ての組み合わせについて差分画像データを生成するようにしてもよい。異方性部位検出部16は、このようにして求められた差分画像データのうち、所定の閾値以上である画像領域を抽出する。異方性部位検出部16は、抽出した画像領域に対応する部分のコンポーネント画像データに対し、上述した第5から第9の例に示す空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定(異方性部位判定処理)を行う。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。画像処理部15は、異方性部位検出部16による異方性部位の位置の判定結果に基づき、各コンポーネント画像データに対する重み付けを行って合成画像データを生成する。
このように、第10の例によれば、異方性部位が含まれる一部のコンポーネント画像データに対して異方性部位の位置の判定が行われるので、異方性部位の位置の検出精度が向上し、また、処理負担が軽減される。
空間コンパウンド処理の第11の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、制御部19は、送信部12及び受信部13を制御して、ステアリング角度の異なる複数の走査領域に対してそれぞれ超音波の走査を行う(ステップS101)。制御部19は、画像生成部14及び画像処理部15を制御して、上述のようにして超音波の走査を行って得られた受信信号に基づき、走査領域毎のコンポーネント画像データを生成する(ステップS102)。制御部19は、異方性部位検出部16を制御して、第1から第3及び第5から第9の例に示す空間コンパウンド処理から何れかにおける異方性部位の位置の判定(第1異方性部位判定処理)を行う(ステップS103)。制御部19は、第1異方性部位判定処理を行った結果、異方性部位が検出されたか否かを判定する(ステップS104)。制御部19は、異方性部位が検出されたと判定したときは(ステップS104:Y)、異方性部位検出部16を制御して、第1から第3及び第5から第9の例に示す空間コンパウンド処理から何れかであって、第1異方性部位判定処理において実施されたものとは異なる種類の空間コンパウンド処理の異方性部位の位置の判定(第2異方性部位判定処理)を行う(ステップS105)。制御部19は、第2異方性部位判定処理を行った結果、異方性部位が検出されたか否かを判定する(ステップS106)。制御部19は、異方性部位が検出されたと判定したときは(ステップS106:Y)、異方性部位検出部16を制御して、異方性部位の描出が最も良好である走査領域のコンポーネント画像データを特定することで超音波の反射の異方性を評価し、この評価結果に基づいて走査領域毎の重み付け量を設定する(ステップS107)。制御部19は、画像処理部15を制御して、異方性部位検出部16によって設定された走査領域毎の重み付け量の設定内容に応じて、コンポーネント画像データに対してそれぞれ重み付けを行ってこれらを合成し、合成画像データを生成して(ステップS108)、この処理を終了する。一方、制御部19は、ステップS104又はステップS106において、異方性部位が検出されたと判定しないときは(ステップS104:N、ステップS106:N)、各コンポーネント画像データに対する重み付けを均等にしてこれらを合成し、合成画像データを生成する。
このように、第11の例によれば、異方性部位の位置の検出精度が向上し、適切な空間コンパウンド処理を実施することができるようになる。
なお、この空間コンパウンド処理では、2回の異方性部位判定処理を実施するようにしたが、3回以上実施するようにしてもよい。
空間コンパウンド処理の第12の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、制御部19は、送信部12及び受信部13を制御して、ステアリング角度の異なる複数の走査領域に対してそれぞれ超音波の走査を行う(ステップS201)。制御部19は、画像生成部14及び画像処理部15を制御して、上述のようにして超音波の走査を行って得られた受信信号に基づき、走査領域毎のコンポーネント画像データを生成する(ステップS202)。制御部19は、異方性部位検出部16を制御して、第1から第3及び第5から第9の例に示す空間コンパウンド処理から何れかにおける異方性部位の位置の判定(異方性部位判定処理)を行う(ステップS203)。制御部19は、異方性部位判定処理を行った結果、異方性部位が検出されたか否かを判定する(ステップS204)。本実施の形態では、このようにして超音波の反射の異方性を評価することができる。制御部19は、異方性部位が検出されたと判定したときは(ステップS204:Y)、後述するエッジ強調処理を実施する対象となるコンポーネント画像データを選択する(ステップS205)。具体的には、制御部19は、上述したようにして異方性部位の描出が最も良好である走査領域のコンポーネント画像データを特定し、これをエッジ強調処理を実施するコンポーネント画像データとする。制御部19は、異方性部位検出部16を制御して、選択されたコンポーネント画像データから異方性部位となる領域を抽出する(ステップS206)。制御部19は、異方性部位検出部16を制御して、抽出された領域に対して所定のエッジフィルタを使用してエッジ部分の輝度を強調するエッジ強調処理を行う(ステップS207)。制御部19は、画像処理部15を制御して、エッジ強調処理が行われたコンポーネント画像データと、他のコンポーネント画像データとを合成して、合成画像データを生成し(ステップS208)、この処理を終了する。このとき、各コンポーネント画像データに対する重み付け量は均等である。なお、各コンポーネント画像データに対して重み付けを行って合成画像データを生成してもよい。一方、制御部19は、ステップS204において、異方性部位が検出されたと判定しないときは(ステップS204:N)ステップS205〜ステップS207の処理を行わずにステップS208の処理を実行する。なお、第12の例では、異方性部位となる領域に対してエッジ強調処理を行った後に合成画像データを生成するようにしたが、異方性部位となる領域と他の領域とに分離し、異方性部位となる領域について重み付けを行い、他の領域については重み付け量を均等にして合成画像データを生成するようにしてもよい。
このように、第12の例によれば、領域毎に画像の合成の最適化を図ることができ、したがって、異方性部位についてより明瞭に表すことができるようになる。
空間コンパウンド処理の第13の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、第1の例において上述したようにして、受信部13によって得られた複数の走査領域のそれぞれの受信信号に基づき、コヒーレンスファクターをそれぞれ求める。そして、異方性部位検出部16は、このコヒーレンスファクターから異方性部位の位置を判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。そして、異方性部位検出部16は、判定した異方性部位の位置に応じて、超音波の送受信条件の設定を行う。超音波の送受信条件は、例えば、送信部12による超音波の走査を行う際の複数のステアリング角度である。そして、設定された送受信条件にて超音波の送受信を行った後、これにより取得された複数の走査領域のそれぞれの受信信号に基づいてコンポーネント画像データをそれぞれ生成する。画像処理部15は、このようにして生成された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成する。ここで、合成画像データを生成する際の各コンポーネント画像データに対する重み付けは均等である。
例えば、0°、+10°及び−10°の3つのステアリング角度でそれぞれ超音波の走査を行って得られた複数の走査領域のそれぞれの受信信号からコヒーレンスファクターをそれぞれ求める。そして、コヒーレンスファクターの算出結果から異方性部位が良好に描出されている走査領域を特定する。すなわち、異方性部位の向きを特定する。そして、特定した異方性部位の向きに応じて、超音波の走査を行う際のステアリング角度を設定する。コヒーレンスファクターを求めた結果、例えば、ステアリング角度−10°の走査領域における異方性部位が最も良好に描出されていると判定された場合には、超音波の走査を行う際のステアリング角度を、0°、−10°及び−20°に設定する。そして、ステアリング角度が0°、−10°及び−20°の走査領域でそれぞれ超音波の走査を行い、コンポーネント画像データを走査領域毎に取得する。そして、このようにして取得された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成して合成画像データを生成する。
なお、第13の例において、走査領域間でコヒーレンスファクターの差分を求め、差分が所定値よりも大きい場合に、ステアリング角度を変更して再度超音波の走査を行って再度コヒーレンスファクターの差分を求め、これを差分が所定値以下となるまで繰り返し、走査領域間のコヒーレンスファクターの差分が所定値以下となったとき、すなわち、異方性部位が良好に描出できるステアリング角度となったときに、そのステアリング角度で取得した走査領域毎のコンポーネント画像データで合成画像データを生成するようにしてもよい。
空間コンパウンド処理の第14の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、第2の例において上述したようにして、受信部13の整相加算回路によって生成された音線データに基づいて周波数解析を行う。異方性部位検出部16は、この周波数解析の結果から異方性部位の位置を判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。異方性部位検出部16は、判定した異方性部位の位置に応じて、超音波の送受信条件の設定を行う。そして、送信部12及び受信部13は、設定された送受信条件にて超音波の送受信を行う。画像処理部15は、超音波の送受信により取得された複数の走査領域のそれぞれの受信信号に基づいてコンポーネント画像データをそれぞれ生成する。画像処理部15は、このようにして生成された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第15の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、第3の例において上述したようにして、画像生成部14により包絡線検波処理が行われた音線データに基づいて波形パターンの検出を行う。異方性部位検出部16は、この波形パターンの検出結果から異方性部位の位置を判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。異方性部位検出部16は、判定した異方性部位の位置に応じて、超音波の送受信条件の設定を行う。そして、送信部12及び受信部13は、設定された送受信条件にて超音波の送受信を行う。画像処理部15は、超音波の送受信により取得された複数の走査領域のそれぞれの受信信号に基づいてコンポーネント画像データをそれぞれ生成する。画像処理部15は、このようにして生成された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第16の例では、以下のようにして画像合成データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、第4の例において上述したようにして、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データ間の輝度の差分を表した差分画像データを生成する。異方性部位検出部16は、このようにして生成された差分画像データのうち、所定の閾値以上である画像領域を判定対象画像領域として抽出する。異方性部位検出部16は、抽出した画像領域に対応する部分の音線データを判定対象データとして抽出する。異方性部位検出部16は、抽出した音線データに対し、上述した第13から第15の例に示す空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定(異方性部位判定処理)を行う。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。異方性部位検出部16は、異方性部位の位置の判定結果に応じて、超音波の送受信条件の設定を行う。そして、送信部12及び受信部13は、設定された送受信条件にて超音波の送受信を行う。画像処理部15は、超音波の送受信により取得された複数の走査領域のそれぞれの受信信号に基づいてコンポーネント画像データをそれぞれ生成する。画像処理部15は、このようにして生成された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第17の例では、以下のようにして画像合成データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、第5の例において上述したようにして、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データ間の輝度の差分を表した差分画像データを生成する。異方性部位検出部16は、このようにして得られた差分画像データからそれぞれ所定の閾値以上である輝度差の部分を抽出する輝度差判定を行う。異方性部位検出部16は、所定の閾値以上の輝度差部分が抽出された差分画像データから異方性部位を特定し、さらに、異方性部位に対応する部分における輝度差の最も大きい差分画像データを特定する。異方性部位検出部16は、異方性部位に対応する部分における輝度差の最も大きい差分画像データを生成するのに用いられたコンポーネント画像データのうち、異方性部位に対応する領域における輝度の最も高いものを判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。これにより、異方性部位の描出が最も良好である走査領域が特定される。そして、異方性部位検出部16は、判定結果に応じて、超音波の送受信条件の設定を行う。そして、送信部12及び受信部13は、設定された送受信条件にて超音波の送受信を行う。画像処理部15は、超音波の送受信により取得された複数の走査領域のそれぞれの受信信号に基づいてコンポーネント画像データをそれぞれ生成する。画像処理部15は、このようにして生成された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第18の例では、以下のようにして画像合成データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、第6の例において上述したようにして、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データについて、それぞれ空間周波数解析を行ってコンポーネント画像の周期性を解析する。異方性部位検出部16は、解析した結果に特定のパターンが含まれていることを検出することにより、異方性部位の位置を特定する。異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データのうち、異方性部位に対応する部分における輝度の高いものを判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。これにより、異方性部位の描出が最も良好である走査領域が特定される。そして、異方性部位検出部16は、判定結果に応じて、超音波の送受信条件の設定を行う。そして、送信部12及び受信部13は、設定された送受信条件にて超音波の送受信を行う。画像処理部15は、超音波の送受信により取得された複数の走査領域のそれぞれの受信信号に基づいてコンポーネント画像データをそれぞれ生成する。画像処理部15は、このようにして生成された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第20の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、第8の例において上述したようにして、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データについて、それぞれエッジ強調処理を行う。そして、異方性部位検出部16は、エッジ強調されたコンポーネント画像データとエッジ強調を行う前のコンポーネント画像データとの輝度の差分を表した差分画像データを生成する。これにより、エッジ部分のみが抽出された差分画像データが生成される。異方性部位検出部16は、この差分画像データから異方性部位の位置を特定する。異方性部位検出部16は、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データのうち、異方性部位に対応する部分における輝度の最も高いものを判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。これにより、異方性部位の描出が最も良好である走査領域が特定される。ここで、エッジ部分が抽出された差分画像データに一定の長さを超える直線あるいは曲線を構成するエッジ部分が含まれる場合に、その含有割合を差分画像データ毎に算出し、算出した含有割合を差分画像データ間で比較することにより異方性部位の描出が最も良好である走査領域を特定するようにしてもよい。そして、異方性部位検出部16は、判定結果に応じて、超音波の送受信条件の設定を行う。そして、送信部12及び受信部13は、設定された送受信条件にて超音波の送受信を行う。画像処理部15は、超音波の送受信により取得された複数の走査領域のそれぞれの受信信号に基づいてコンポーネント画像データをそれぞれ生成する。画像処理部15は、このようにして生成された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第21の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、第9の例において上述したようにして、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データ間の相関係数を求める演算を行い、その結果から異方性部位がコンポーネント画像データに含まれているか判定する。異方性部位検出部16は、コンポーネント画像データに異方性部位が含まれていると判定したときは、コンポーネント画像データ間の輝度の差分を表した差分画像データを生成する。この差分画像データは、2つのコンポーネント画像データの全ての組み合わせについて生成される。異方性部位検出部16は、このようにして生成された各差分画像データから異方性部位に対応する位置における輝度差の最も大きい差分画像データを特定する。異方性部位検出部16は、異方性部位に対応する部分における輝度差の最も大きい差分画像データを生成するのに用いられたコンポーネント画像データのうち、異方性部位に対応する領域における輝度の最も高いものを判定する。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。これにより、異方性部位の描出が最も良好である走査領域が特定される。そして、異方性部位検出部16は、判定結果に応じて、超音波の送受信条件の設定を行う。そして、送信部12及び受信部13は、設定された送受信条件にて超音波の送受信を行う。画像処理部15は、超音波の送受信により取得された複数の走査領域のそれぞれの受信信号に基づいてコンポーネント画像データをそれぞれ生成する。画像処理部15は、このようにして生成された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第22の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、異方性部位検出部16は、第10の例において上述したようにして、画像処理部15によって生成された走査領域毎のコンポーネント画像データ間の輝度の差分を表した差分画像データを生成する。異方性部位検出部16は、このようにして求められた差分画像データのうち、所定の閾値以上である画像領域を判定対象画像領域として抽出する。異方性部位検出部16は、抽出した画像領域に対応する部分のコンポーネント画像データに対し、上述した第17から第21の例に示す空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定(異方性部位判定処理)を行う。異方性部位検出部16は、このようにして超音波の反射の異方性を評価する。異方性部位検出部16は、異方性部位の位置の判定結果に応じて、超音波の送受信条件の設定を行う。そして、送信部12及び受信部13は、設定された送受信条件にて超音波の送受信を行う。画像処理部15は、超音波の送受信により取得された複数の走査領域のそれぞれの受信信号に基づいてコンポーネント画像データをそれぞれ生成する。画像処理部15は、このようにして生成された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成する。
空間コンパウンド処理の第23の例では、以下のようにして合成画像データが生成される。すなわち、制御部19は、送信部12及び受信部13を制御して、ステアリング角度の異なる複数の走査領域に対してそれぞれ超音波の走査を行う(ステップS301)。制御部19は、画像生成部14及び画像処理部15を制御して、上述のようにして超音波の走査を行って得られた受信信号に基づき、走査領域毎のコンポーネント画像データを生成する(ステップS302)。制御部19は、異方性部位検出部16を制御して第13から第15及び第17から第21の例に示す空間コンパウンド処理から何れかにおける異方性部位の位置の判定(第3異方性部位判定処理)を行う(ステップS303)。制御部19は、第3異方性部位判定処理を行った結果、異方性部位が検出されたか否かを判定する(ステップS304)。制御部19は、異方性部位が検出されたと判定したときは(ステップS304:Y)、異方性部位検出部16を制御して、第13から第15及び第17から第21の例に示す空間コンパウンド処理から何れかであって、第3異方性部位判定処理において実施されたものとは異なる種類の空間コンパウンド処理の異方性部位の位置の判定(第4異方性部位判定処理)を行う(ステップS305)。制御部19は、第4異方性部位判定処理を行った結果、異方性部位が検出されたか否かを判定する(ステップS306)。制御部19は、異方性部位が検出されたと判定したときは(ステップS306:Y)、異方性部位検出部16を制御して、異方性部位の描出が最も良好である走査領域のコンポーネント画像データを特定することで超音波の反射の異方性を評価し、この評価結果に基づいて超音波の送受信条件の設定を行う(ステップS307)。制御部19は、送信部12及び受信部13を制御して、ステップS307で設定された超音波の送受信条件でステアリング角度の異なる複数の走査領域に対してそれぞれ超音波の走査を行う(ステップS308)。制御部19は、画像生成部14及び画像処理部15を制御して、上述のようにして超音波の走査を行って得られた受信信号に基づき、走査領域毎のコンポーネント画像データを再度生成する(ステップS309)。制御部19は、画像処理部15を制御して、再度生成された走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成して(ステップS310)、この処理を終了する。一方、制御部19は、ステップS304又はステップS306において、異方性部位が検出されたと判定しないときは(ステップS304:N、ステップS306:N)、ステップS302において取得した走査領域毎のコンポーネント画像データを合成し、合成画像データを生成する(ステップS311)。このように、第23の例によれば、異方性部位の位置の検出精度が向上し、適切な空間コンパウンド処理を実施することができるようになる。
10:相対輝度値130%以上
9:相対輝度値110%以上130%未満
8:相対輝度値90%以上110%未満
7:相対輝度値75%以上90%未満
6:相対輝度値60%以上75%未満
5:相対輝度値50%以上60%未満
4:相対輝度値40%以上50%未満
3:相対輝度値30%以上40%未満
2:相対輝度値20%以上30%未満
1:相対輝度値10%以上20%未満
0:相対輝度値10%未満
10:正対している靭帯と同等あるいはそれ以上の描出性が得られており、状態の把握に対して申し分のない描出性
8:正対している靭帯と同等の描出性には至らないが、状態の把握に対して実用上問題のない描出性
6:正対している靭帯と同等の描出性に劣るが、状態の把握は可能なレベルの描出性
4:正対している靭帯と同等の描出性には大きく劣り、状態の把握に支障があるレベルの描出性
2:靭帯の存在は確認できるが、状態の把握は困難なレベルの描出性
0:靭帯の存在すら確認することが困難なレベルの描出性
10:組織状態の把握に対して申し分ない描出性
8:組織状態の把握に対して実用上問題のない描出性
6:良好ではないが組織状態の把握は可能なレベルの描出性
4:組織状態の把握に支障があるレベルの描出性
2:組織状態の把握が困難なレベルの描出性
比較例1では、ステアリング角度を0°とした走査領域に対応するコンポーネント画像データのみを取得し、空間コンパウンド処理は実施しない。送信F値は3.5とした(比較例2、実施例1〜25も同様)。また、受信F値は1.5とした(比較例2、実施例1〜11、13〜21、23、24も同様)。
比較例2では、ステアリング角度を0°、+10°、−10°の走査領域にそれぞれ対応するコンポーネント画像データを取得し、空間コンパウンド処理を実施する(実施例1〜25も同様)。このとき、各コンポーネント画像データの合成比率は均等としている。
実施例1では、上述した第1の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。空間コンパウンド処理を行う際、ステアリング角度0°の走査領域に対応するコンポーネント画像データについては40%の重み付けをし、ステアリング角度+10°の走査領域に対応するコンポーネント画像データについては20%の重み付けをし、ステアリング角度−10°の走査領域に対応するコンポーネント画像データについては40%の重み付けをした(実施例2〜9、11、12も同様)。
実施例2では、上述した第2の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例3では、上述した第3の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例4では、上述した第5の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例5では、上述した第6の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例6では、上述した第7の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例7では、上述した第8の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例8では、上述した第9の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例9では、上述した第10の例による空間コンパウンド処理を適用して上述した第7の例による空間コンパウンド処理を実施し、合成画像データを生成した。すなわち、上述した第10の例による空間コンパウンド処理を実施して判定対象とする画像領域を抽出し、これに対応する部分のコンポーネント画像データを抽出する。そして、この抽出されたコンポーネント画像データの部分に対して上述した第7の例による空間コンパウンド処理を適用し、合成画像データを生成する。
実施例10では、上述した第11の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。ここで、第1異方性部位判定処理として、第5の例に示す空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定を行っており、第2異方性部位判定処理として、第8の例に示す空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定を行っている。また、空間コンパウンド処理を行う際、ステアリング角度0°の走査領域に対応するコンポーネント画像データについては50%の重み付けをし、ステアリング角度+10°の走査領域に対応するコンポーネント画像データについては10%の重み付けをし、ステアリング角度−10°の走査領域に対応するコンポーネント画像データについては40%の重み付けをした。
実施例11では、上述した第12の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。ここで、異方性部位判定処理として、第5の例に示す空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定を行っている。そして、ステアリング角度−10°の走査領域に対応するコンポーネント画像データにおける異方性部位となる領域に対してエッジ強調処理を行った。
実施例12では、上述した第5の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。このとき、受信F値は0.8とした。
実施例13では、上述した第13の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。送受信条件の変更後は、ステアリング角度0°、−20°、−10°の走査領域にそれぞれ対応するコンポーネント画像データを取得し、空間コンパウンド処理を実施した(実施例14〜20、24、25も同様)。このとき、各コンポーネント画像データの合成比率は均等としている(実施例14〜22も同様)。
実施例14では、上述した第14の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例15では、上述した第15の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例16では、上述した第17の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例17では、上述した第18の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例18では、上述した第19の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例19では、上述した第20の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例20では、上述した第21の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。
実施例21では、上述した第23の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。このとき、第3異方性部位判定処理として以下の処理を行う。すなわち、上述した第16の例による空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定を行う。より具体的には、上述した第16の例による空間コンパウンド処理を実施して判定対象とする画像領域を抽出し、これに対応する部分の音線データを抽出する。そして、この抽出された音線データに対し、上述した第14の例に示す空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定を行う。次に、第4異方性部位判定処理として以下の処理を行う。すなわち、上述した第22の例による空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定を行う。より具体的には、上述した第22の例による空間コンパウンド処理を実施して判定対象とする画像領域を抽出し、これに対応する部分のコンポーネント画像データを抽出する。そして、この抽出されたコンポーネント画像データの部分に対し、上述した第17の例に示すコンパウンド処理における異方性部位の位置の判定を行っている。また、送受信条件の変更後は、ステアリング角度0°、−7.5°、−15°の走査領域でそれぞれ超音波の走査を行ってコンポーネント画像データを取得し、空間コンパウンド処理を実施した。
実施例22では、受信F値を0.8とした点を除き、実施例21と同様とした。
実施例23では、上述した第23の例による空間コンパウンド処理を実施して合成画像データを生成した。このとき、第3異方性部位判定処理として以下の処理を行う。すなわち、上述した第22の例による空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定を行う。より具体的には、上述した第22の例による空間コンパウンド処理を実施して判定対象とする画像領域を抽出し、これに対応する部分のコンポーネント画像データを抽出する。そして、この抽出されたコンポーネント画像データの部分に対し、上述した第17の例に示す空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定を行う。次に、第4異方性部位判定処理として以下の処理を行う。すなわち、上述した第22の例による空間コンパウンド処理を実施して判定対象とする画像領域を抽出し、これに対応する部分のコンポーネント画像データを抽出する。そして、この抽出されたコンポーネント画像データの部分に対し、上述した第20の例による空間コンパウンド処理における異方性部位の位置の判定を行っている。また、送受信条件の変更後は、ステアリング角度0°、+10°、−10°、−15°の走査領域でそれぞれ超音波の走査を行ってコンポーネント画像データを取得し、空間コンパウンド処理を実施した。
実施例24では、空間コンパウンド処理を行う際、ステアリング角度0°の走査領域に対応するコンポーネント画像データについては40%の重み付けをし、ステアリング角度−20°の走査領域に対応するコンポーネント画像データについては20%の重み付けをし、ステアリング角度−10°の走査領域に対応するコンポーネント画像データについては40%の重み付けをして合成画像データを生成するようにした点を除き、実施例16と同様とした。
実施例25では、受信F値を0.8とした点を除き、実施例24と同様とした。
2 超音波探触子
12 送信部
13 受信部
14 画像生成部
15 画像処理部
16 異方性部位検出部
18 表示部
19 制御部
Claims (25)
- 複数の振動子を駆動して、被検体に向けて超音波の送受信を行って受信信号を得る超音波探触子を備え、前記超音波探触子によって得られた受信信号から輝度に変換されて表された超音波画像を表示するための超音波画像データを生成する超音波画像診断装置において、
前記複数の振動子を駆動して、互いに異なる複数の方向に対して超音波の送受信をそれぞれ繰り返すことにより、走査領域の一部又は全部が重複するように超音波の走査を複数回行う送受信部と、
前記送受信部による超音波の走査の結果得られた受信信号から、複数の超音波画像データを生成する画像処理部と、
前記超音波画像データ及び前記受信信号の少なくとも何れかに基づいて、被検体における超音波の反射の異方性を評価する異方性評価部と、
を備え、
前記画像処理部は、前記異方性評価部による評価結果に応じて、前記複数の超音波画像データを合成した合成画像データを生成することを特徴とする超音波画像診断装置。 - 前記画像処理部は、前記異方性評価部による評価結果に応じた合成方法で前記複数の超音波画像データを合成して前記合成画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、超音波の反射の異方性を示す異方性部位を検出し、
前記画像処理部は、前記異方性評価部によって異方性部位を検出した部分と該異方性部位を検出した部分以外の部分とで前記合成画像データを生成するときの合成方法を異ならせることを特徴とする請求項2に記載の超音波画像診断装置。 - 整相加算を行うために使用する受信信号の振動子で構成する口径に対する受信フォーカス点の深度の比率を0.8以下としたことを特徴とする請求項2又は3に記載の超音波画像診断装置。
- 整相加算を行うために使用する受信信号の振動子で構成する口径に対する受信フォーカス点の深度の比率を受信F値とし、超音波を送信する振動子で構成する口径に対する送信フォーカス点の深度の比率を送信F値としたとき、受信F値に対する送信F値の比率を3以上としたことを特徴とする請求項2〜4の何れか一項記載の超音波画像診断装置。
- 前記送受信部は、前記異方性評価部による評価結果に応じて超音波を送受信するための送受信条件を設定し、該設定した送受信条件にて超音波の走査を行い、
前記画像処理部は、前記設定した送受信条件にて超音波の走査を行った結果得られた受信信号から生成された複数の超音波画像データを合成した合成画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の超音波画像診断装置。 - 前記送受信部は、前記異方性評価部による評価結果に応じて設定される送受信条件として、超音波を送受信する方向を設定することを特徴とする請求項6に記載の超音波画像診断装置。
- 前記送受信部は、前記異方性評価部による評価結果に応じて設定される送受信条件として、超音波の走査を行う走査領域の数を設定することを特徴とする請求項6又は7に記載の超音波画像診断装置。
- 前記送受信部は、前記異方性評価部による評価結果に応じて設定される送受信条件として、整相加算を行うために使用する受信信号の振動子を設定することを特徴とする請求項6〜8の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記送受信条件が設定された後における、整相加算を行うために使用する受信信号の振動子で構成する口径に対する受信フォーカス点の深度の比率を0.8以下としたことを特徴とする請求項6〜9の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 整相加算を行うために使用する受信信号の振動子で構成する口径に対する受信フォーカス点の深度の比率を受信F値とし、超音波を送信する振動子で構成する口径に対する送信フォーカス点の深度の比率を送信F値としたとき、前記送受信条件が設定された後における、受信F値に対する送信F値の比率を3以上としたことを特徴とする請求項6〜10の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、前記複数の超音波画像データのうちの2つの超音波画像データの走査領域の重複する部分についての輝度の差分を算出し、該算出した輝度の差分が所定の閾値以上である部分について異方性の評価を行うことを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、前記複数の振動子によって得られた整相加算を行う前の振動子毎の受信信号に基づき、インコヒーレントサムに対するコヒーレントサムの割合であるコヒーレンスファクターを算出し、該算出したコヒーレンスファクターに基づいて異方性の評価を行うことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、前記受信信号に特定の周波数成分が連続して含まれていることを検出することにより、異方性の評価を行うことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、包絡線検波が行われた受信信号の波形に予め定められた波形パターンが含まれていることを検出することにより、異方性の評価を行うことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、前記複数の超音波画像データのうちの2つの超音波画像データの走査領域の重複する部分についての輝度の差分を算出し、該算出した輝度の差分の大きさに基づいて異方性の評価を行うことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、前記超音波画像データに対して空間周波数解析を行い、該空間周波数解析の結果から異方性の評価を行うことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、前記超音波画像データに予め定められた異方性部位画像パターンが含まれていることを検出することにより、異方性の評価を行うことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、前記超音波画像データに対してエッジ検出を行い、該エッジ検出の結果、所定長さのエッジが連続して抽出されたことに基づいて異方性の評価を行うことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、前記複数の超音波画像データのうちの2つの超音波画像データについて所定の相関演算により相関係数を算出し、該算出した相関係数に基づいて異方性の評価を行うことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記異方性評価部は、異方性を評価するための複数種類の評価手段を実行可能であって、
前記画像処理部は、前記複数種類の評価手段のうちの少なくとも所定数以上の評価手段によって異方性の評価が行われたことを条件に、異方性の評価結果に応じた前記合成画像データの生成を行うことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の超音波画像診断装置。 - 前記送受信部は、前記異方性評価部による異方性の評価結果に応じて超音波を送受信するための送受信条件を設定し、該設定した送受信条件にて超音波の走査を行い、
前記画像処理部は、前記設定した送受信条件にて超音波の走査を行った結果得られた受信信号から生成された複数の超音波画像データを、前記異方性評価部による異方性の評価結果に応じた合成方法で合成して合成画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の超音波画像診断装置。 - 複数の振動子を駆動して被検体に向けて超音波の送受信を行って受信信号を得る超音波探触子を用いて得られた受信信号から輝度に変換されて表された超音波画像を表示するための超音波画像データを生成する超音波画像診断方法において、
前記複数の振動子を駆動して、互いに異なる複数の方向に対して超音波の送受信をそれぞれ繰り返すことにより、走査領域の一部又は全部が重複するように超音波の走査を複数回行う送受信ステップと、
前記送受信ステップにおける超音波の走査の結果得られた受信信号から、複数の超音波画像データを生成する画像生成ステップと、
前記超音波画像データ及び前記受信信号の少なくとも何れかに基づいて、被検体における超音波の反射の異方性を評価する異方性評価ステップと、
を含み、
前記画像生成ステップにおいて、前記異方性評価ステップにおける評価結果に応じて、前記複数の超音波画像データを合成した合成画像データを生成することを特徴とする超音波画像診断方法。 - 前記画像生成ステップにおいて、前記異方性評価ステップにおける評価結果に応じた合成方法で前記複数の超音波画像データを合成して前記合成画像データを生成することを特徴とする請求項23に記載の超音波画像診断方法。
- 前記送受信ステップにおいて、前記異方性評価ステップにおける評価結果に応じて超音波を送受信するための送受信条件を設定し、該設定した送受信条件にて超音波の走査を行い、
前記画像生成ステップにおいて、前記設定した送受信条件にて超音波の走査を行った結果得られた受信信号から生成された複数の超音波画像データを合成した合成画像データを生成することを特徴とする請求項23に記載の超音波画像診断方法。
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