JP2017153540A - Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic information processing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a burden on an examiner and acquire an elastic image suitable for diagnosis.SOLUTION: An ultrasonic diagnostic apparatus 100 applies pressure to a subject by an ultrasonic probe 2 for transmitting/receiving an ultrasonic wave, transmits/receives an ultrasonic wave to/from an object of the subject, and measures elasticity data on the object. The ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes a transmission part 12 for supplying a drive signal to the ultrasonic probe 2 and processing a reception signal output from the ultrasonic probe 2, a reception part 13, an elastic image generation part 15 for generating elasticity data on an elastic image based on the generated reception signal, an elasticity distribution generation part 16 for generating elasticity distribution data indicating the distribution of the generated elasticity data using values of a plurality of pixels in the periphery of a pixel of attention for each pixel, a correction value calculation part 17 for generating correction data based on the generated elasticity data and the elasticity distribution data, a multiplication part 18 for correcting the elasticity data generated by the generated correction data, and generating elasticity data after correction, and an addition part 19.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、超音波診断装置及び超音波情報処理方法に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic information processing method.

従来、超音波を被検体内部に照射し、その反射波を受信して解析することにより内部構造の検査を行う超音波診断装置がある。超音波診断では、被検体を非破壊、非侵襲で調べることが出来るので、医療目的の検査に用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an ultrasonic diagnostic apparatus that inspects an internal structure by irradiating a subject with ultrasonic waves and receiving and analyzing the reflected waves. In ultrasonic diagnosis, a subject can be examined non-destructively and non-invasively, and is therefore used for medical examinations.

また、超音波診断装置において、超音波探触子を用いて被検体の対象に圧迫を加えることで生じる歪み分布を画像化するストレインエラストグラフィ(Strain Elastography)の技術が知られている。ストレインエラストグラフィでは、対象(例えば腫瘍)とリファレンス(例えば脂肪)との相対的な歪みの差から対象の硬さを評価できる。ストレインエラストグラフィは、適度な押圧で弾性率∝歪み量であることを前提とした画像表現である。   In addition, a strain elastography technique for imaging a strain distribution generated by applying pressure to an object of an object using an ultrasonic probe in an ultrasonic diagnostic apparatus is known. In strain elastography, the hardness of an object can be evaluated from the difference in relative distortion between the object (for example, a tumor) and a reference (for example, fat). Strain elastography is an image expression on the premise that the amount of elastic modulus and strain is moderate with a moderate pressure.

ここで、図5を参照して、ストレインエラストグラフィにおける歪み量を表す弾性画像データを説明する。図5は、弾性画像310及びチャート320を示す図である。   Here, with reference to FIG. 5, elastic image data representing the strain amount in strain elastography will be described. FIG. 5 is a diagram showing the elasticity image 310 and the chart 320.

図5に、被検体が超音波探触子2により圧迫が加えられ(押圧され)、ストレインエラストグラフィにより生成された断層画像データとしての弾性画像データの弾性画像310を示す。ストレインエラストグラフィにより生成された弾性画像データは、カラーマッピングされる。弾性画像310とともに、そのカラーマッピングのチャート320が表示される。チャート320のカラーマッピングは、例えば、青→緑→黄→赤の順に歪み量が高くなるものとする。但し、図5等の図面上では、弾性画像において、黒→白の順に歪み量が高くなるものとして表現している。   FIG. 5 shows an elastic image 310 of elastic image data as tomographic image data generated by strain elastography when a subject is pressed (pressed) by the ultrasonic probe 2. The elastic image data generated by the strain elastography is color mapped. A color mapping chart 320 is displayed together with the elasticity image 310. In the color mapping of the chart 320, for example, the amount of distortion increases in the order of blue → green → yellow → red. However, in the drawings such as FIG. 5, the elastic image is expressed as the distortion amount increasing in the order of black → white.

弾性画像310において、対象としての腫瘤の領域311は、周辺組織に対して硬くて歪み量も小さく、画像上でそれらの色の差が表れている。また、弾性画像310は、水平方向(Y方向)において、右になるほど被検体への超音波探触子2に加えられている圧迫が大きくなっているものとする。   In the elastic image 310, the target tumor region 311 is hard with respect to the surrounding tissue and has a small amount of distortion, and a difference in color between them appears on the image. In the elastic image 310, it is assumed that the pressure applied to the ultrasound probe 2 to the subject increases as it becomes right in the horizontal direction (Y direction).

このため、弾性画像310のうち、領域311の右の領域312は、歪み量が大きく表現されているが、その組織が柔らかいのではなく、大きな圧迫により歪み量も大きく表現されている。また、被検体内部にかかる圧迫は、深さ方向(X方向)に深くなるほど減衰される。このため、弾性画像310のうち、X方向の深さが大きい領域313は、歪み量が小さく表現されているが、その組織が硬いのではなく、圧迫の減衰により歪み量も小さく表現されている。このように、ストレインエラストグラフィを用いた確かな診断のためには、被検体への均一な圧迫が求められる。   For this reason, the region 311 on the right side of the region 311 in the elastic image 310 has a large amount of strain, but the tissue is not soft, and the amount of strain is also expressed by a large pressure. Further, the compression applied to the inside of the subject is attenuated as the depth increases in the depth direction (X direction). For this reason, in the elastic image 310, the region 313 having a large depth in the X direction is expressed with a small amount of strain, but the tissue is not hard, and the amount of strain is also expressed with a small amount of compression. . Thus, uniform compression on the subject is required for reliable diagnosis using strain elastography.

また、圧迫データ分布により押圧状態として圧迫方向の判定をし、その圧迫方向を表示して被検体への均一な圧迫を促す超音波診断装置が知られている(特許文献1参照)。   There is also known an ultrasonic diagnostic apparatus that determines a compression direction as a pressed state based on a compression data distribution and displays the compression direction to promote uniform compression on a subject (see Patent Document 1).

特許第4769715号公報Japanese Patent No. 4769715

しかし、上記従来の超音波診断装置では、検査者が表示された圧迫方向を視認して押圧ムラを無くすように手動で超音波探触子を押圧調整しなければならず、検査者の作業負担が大きかった。また、上記従来の超音波診断装置では、不均一な圧迫方向や深さ方向の圧迫の減衰により、弾性画像が診断に不適切な画像となっていた。   However, in the above-described conventional ultrasonic diagnostic apparatus, the inspector must manually press and adjust the ultrasonic probe so as to eliminate the pressing unevenness by visually confirming the displayed compression direction, and the work load on the inspector Was big. Further, in the above-described conventional ultrasonic diagnostic apparatus, the elasticity image has become an image inappropriate for diagnosis due to nonuniform compression direction and attenuation of compression in the depth direction.

本発明の課題は、検査者の負担を低減し、診断に適切な弾性画像を得ることである。   An object of the present invention is to reduce an examiner's burden and obtain an elastic image suitable for diagnosis.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の超音波診断装置は、
超音波を送受信する超音波探触子により被検体に圧迫を加え当該被検体の対象に超音波を送受信し当該対象の弾性データを測定する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子に駆動信号を供給し当該超音波探触子から出力された受信信号を処理する送受信部と、
前記生成された受信信号に基づいて弾性画像の弾性データを生成する弾性データ生成部と、
前記生成された弾性データの分布を示す弾性分布データを生成する弾性分布生成部と、
前記生成された弾性データ及び前記弾性分布データに基づいて補正データを生成する補正データ生成部と、
前記生成された補正データにより前記生成された弾性データを補正して補正後の弾性データを生成する弾性データ補正部と、備える。
In order to solve the above-described problem, an ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 comprises:
An ultrasonic diagnostic apparatus that applies pressure to an object by an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves, transmits and receives ultrasonic waves to the object of the object, and measures elasticity data of the object,
A transmission / reception unit for supplying a drive signal to the ultrasonic probe and processing a reception signal output from the ultrasonic probe;
An elasticity data generation unit that generates elasticity data of an elasticity image based on the generated reception signal;
An elastic distribution generator for generating elastic distribution data indicating the distribution of the generated elastic data;
A correction data generation unit that generates correction data based on the generated elasticity data and the elasticity distribution data;
An elasticity data correction unit that corrects the generated elasticity data with the generated correction data to generate corrected elasticity data.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記弾性分布生成部は、前記生成された弾性データから画素毎に注目画素周辺の複数画素の値を用いて前記弾性分布データを生成する。
The invention according to claim 2 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The elastic distribution generation unit generates the elastic distribution data using the values of a plurality of pixels around the target pixel for each pixel from the generated elastic data.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記補正データ生成部は、前記生成された弾性分布データを平均値、最大値、最小値、標準偏差のいずれか1つ以上を用いて正規化して前記補正データを生成する。
The invention according to claim 3 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The correction data generation unit generates the correction data by normalizing the generated elastic distribution data using one or more of an average value, a maximum value, a minimum value, and a standard deviation.

請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の超音波診断装置において、
前記補正データ生成部は、前記生成された弾性データと前記生成された弾性分布データとの差又は商を求めることにより前記補正データを生成する。
The invention according to claim 4 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2,
The correction data generation unit generates the correction data by obtaining a difference or quotient between the generated elasticity data and the generated elasticity distribution data.

請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の超音波診断装置において、
前記補正データ生成部は、前記弾性分布データの全画素の歪み量の最大値としての歪み量srcdist_maxと、前記弾性分布データの歪み量srcdistと、前記弾性分布データの全画素の歪み量の平均値としての歪み量srcdist_avgと、を用いて、次式(1)により正規化した弾性分布データの歪み量srcnormを算出する。
The invention according to claim 5 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3,
The correction data generation unit, a distortion amount src dist _max as the maximum value of the strain amounts of all the pixels of the elastic distribution data, and the strain amount src dist of the elastic distribution data, the amount of strain of all the pixels of the elastic distribution data using the the distortion amount src dist _avg as average value, and calculates the distortion amount src norm elasticity distribution data normalized by the following equation (1).

請求項6に記載の発明は、請求項3又は4に記載の超音波診断装置において、
前記補正データ生成部は、前記弾性分布データの全画素の歪み量の平均値としての歪み量srcdist_avgと、前記弾性分布データの歪み量srcdistと、を用いて、次式(2)により正規化した弾性分布データの歪み量srcnormを算出する。
The invention according to claim 6 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 or 4,
The correction data generation unit, a distortion amount src dist _avg as the mean value of the strain amounts of all the pixels of the elastic distribution data, using a distortion amount src dist of the elastic distribution data, by the following equation (2) The strain amount src norm of the normalized elastic distribution data is calculated.

請求項7に記載の発明は、請求項3、4、5又は6に記載の超音波診断装置において、
前記補正データ生成部は、正規化した弾性分布データの歪み量srcnormと、前記弾性データの歪み量srcと、を用いて、次式(3)により前記補正データの各画素の補正値correctを算出する。
The invention according to claim 7 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, 4, 5 or 6,
The correction data generating unit uses the strain amount src norm of the normalized elasticity distribution data and the strain amount src of the elasticity data to calculate the correction value correct of each pixel of the correction data according to the following equation (3). calculate.

請求項8に記載の発明は、請求項1、2又は4に記載の超音波診断装置において、
前記補正データ生成部は、前記弾性分布データの全画素の歪み量の平均値としての歪み量srcdist_avgと、前記弾性分布データの歪み量srcdistと、を用いて、次式(4)により前記補正データの各画素の補正値correctを算出する。
The invention according to claim 8 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, 2, or 4,
The correction data generation unit, a distortion amount src dist _avg as the mean value of the strain amounts of all the pixels of the elastic distribution data, using a distortion amount src dist of the elastic distribution data, the following equation (4) A correction value correct of each pixel of the correction data is calculated.

請求項9に記載の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記弾性データ補正部は、前記生成された補正データに補正レベル係数を乗算する。
The invention according to claim 9 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The elasticity data correction unit multiplies the generated correction data by a correction level coefficient.

請求項10に記載の発明は、請求項1から9のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記弾性データ補正部は、前記弾性データに前記補正データを加算して前記補正後の弾性データを生成する。
The invention according to claim 10 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The elasticity data correcting unit generates the corrected elasticity data by adding the correction data to the elasticity data.

請求項11に記載の発明は、請求項1から10のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記補正後の弾性データを表示部に表示する表示制御部を備える。
The invention according to claim 11 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 10,
A display control unit configured to display the corrected elasticity data on a display unit;

請求項12に記載の発明の超音波情報処理方法は、
超音波を送受信する超音波探触子により被検体に圧迫を加え当該被検体の対象に超音波を送受信し当該対象の弾性データを測定する超音波情報処理方法であって、
前記超音波探触子に駆動信号を供給し当該超音波探触子から出力された受信信号を処理する工程と、
前記生成された受信信号に基づいて弾性画像の弾性データを生成する工程と、
前記生成された弾性データの分布を示す弾性分布データを生成する工程と、
前記生成された弾性データ及び前記弾性分布データに基づいて補正データを生成する工程と、
前記生成された補正データにより前記生成された弾性データを補正して補正後の弾性データを生成する工程と、を含む。
The ultrasonic information processing method of the invention according to claim 12
An ultrasonic information processing method that applies pressure to an object by an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves, transmits and receives ultrasonic waves to the object of the object, and measures elasticity data of the object,
Supplying a driving signal to the ultrasonic probe and processing a reception signal output from the ultrasonic probe;
Generating elasticity data of an elasticity image based on the generated received signal;
Generating elastic distribution data indicating the distribution of the generated elastic data;
Generating correction data based on the generated elasticity data and the elasticity distribution data;
Correcting the generated elasticity data with the generated correction data to generate corrected elasticity data.

本発明によれば、検査者の負担を低減でき、診断に適切な弾性画像を得ることができる。   According to the present invention, the burden on the examiner can be reduced, and an elastic image suitable for diagnosis can be obtained.

本発明の実施の形態の超音波診断装置の外観図である。1 is an external view of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 超音波診断装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of an ultrasonic diagnosing device. 弾性画像補正処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an elastic image correction process. (a)は、補正前の弾性画像を示す図である。(b)は、弾性分布画像を示す図である。(c)は、補正画像を示す図である。(d)は、補正後の弾性画像を示す図である。(A) is a figure which shows the elasticity image before correction | amendment. (B) is a figure which shows an elastic distribution image. (C) is a figure which shows a correction image. (D) is a figure which shows the elasticity image after correction | amendment. 弾性画像及びチャートを示す図である。It is a figure which shows an elastic image and a chart.

添付図面を参照して本発明の一例に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。   An embodiment according to an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the illustrated example.

先ず、図1及び図2を参照して、本実施の形態の超音波診断装置100の装置構成を説明する。図1は、本実施の形態の超音波診断装置100の外観図である。図2は、超音波診断装置100の機能構成を示すブロック図である。   First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the apparatus structure of the ultrasound diagnosing device 100 of this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is an external view of an ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 100.

超音波診断装置100は、患者の生体等の被検体の生体内部組織の状態を超音波画像にして表示出力する装置である。すなわち、超音波診断装置100は、生体等の被検体内に対して超音波(送信超音波)を送信するとともに、この被検体内で反射した超音波の反射波(反射超音波:エコー)を受信する。超音波診断装置100は、受信した反射超音波を電気信号に変換し、これに基づいて超音波画像データを生成する。超音波診断装置100は、生成した超音波画像データに基づき、被検体内の内部状態を超音波画像として表示する。また、超音波診断装置100は、圧迫を加えた被検体内部の歪み分布を示す弾性画像を表示するストレインエラストグラフィの機能を有する。   The ultrasonic diagnostic apparatus 100 is an apparatus that displays and outputs an ultrasonic image of a state of a living body tissue of a subject such as a living body of a patient. That is, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 transmits ultrasonic waves (transmission ultrasonic waves) to the inside of a subject such as a living body, and transmits reflected ultrasonic waves (reflected ultrasonic waves: echoes) reflected within the subject. Receive. The ultrasound diagnostic apparatus 100 converts the received reflected ultrasound into an electrical signal, and generates ultrasound image data based on this. The ultrasonic diagnostic apparatus 100 displays the internal state in the subject as an ultrasonic image based on the generated ultrasonic image data. The ultrasonic diagnostic apparatus 100 also has a strain elastography function for displaying an elastic image showing the strain distribution inside the subject to which pressure is applied.

図1に示すように、超音波診断装置100は、操作入力部11、表示部22を有する超音波診断装置本体1と、超音波探触子2と、ケーブル3と、を備える。超音波探触子2は、被検体内に対して送信超音波を送信するとともに、被検体内からの反射超音波を受信する。超音波診断装置本体1は、超音波探触子2とケーブル3を介して接続され、超音波探触子2に電気信号の駆動信号を送信することによって超音波探触子2に被検体内に対して送信超音波を送信させる。また、超音波診断装置本体1は、超音波探触子2にて受信した被検体内からの反射超音波に応じて超音波探触子2で生成された電気信号である受信信号を受信し、受信信号を用いて超音波画像データを生成し表示する。   As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes an ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 having an operation input unit 11 and a display unit 22, an ultrasonic probe 2, and a cable 3. The ultrasonic probe 2 transmits transmission ultrasonic waves to the inside of the subject and receives reflected ultrasonic waves from the inside of the subject. The ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 is connected to the ultrasonic probe 2 via the cable 3, and transmits an electric signal drive signal to the ultrasonic probe 2 so that the ultrasonic probe 2 is connected to the inside of the subject. To transmit ultrasonic waves. The ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 also receives a reception signal that is an electrical signal generated by the ultrasonic probe 2 in response to the reflected ultrasonic wave from the subject received by the ultrasonic probe 2. Then, ultrasonic image data is generated and displayed using the received signal.

超音波探触子2は、圧電素子からなる振動子2a(図2参照)を備えており、この振動子2aは、例えば、方位方向(走査方向)に一次元アレイ状に複数配列されている。本実施の形態では、例えば、192個の振動子2aを備えた超音波探触子2を用いている。なお、振動子2aは、二次元アレイ状に配列されたものであってもよい。また、振動子2aの個数は、任意に設定することができる。また、本実施の形態では、超音波探触子2としてリニア電子スキャンプローブを用いて、リニア走査方式による超音波の走査を行うものとするが、セクタ走査方式あるいはコンベックス走査方式の何れの方式を採用することもできる。超音波診断装置本体1と超音波探触子2との通信は、ケーブル3を介する有線通信に代えて、UWB(Ultra Wide Band)等の無線通信により行うこととしてもよい。   The ultrasonic probe 2 includes a transducer 2a (see FIG. 2) made of a piezoelectric element. For example, a plurality of the transducers 2a are arranged in a one-dimensional array in the azimuth direction (scanning direction). . In the present embodiment, for example, the ultrasonic probe 2 including 192 transducers 2a is used. Note that the vibrators 2a may be arranged in a two-dimensional array. The number of vibrators 2a can be set arbitrarily. In this embodiment, a linear electronic scanning probe is used as the ultrasonic probe 2 to perform ultrasonic scanning by the linear scanning method. However, either the sector scanning method or the convex scanning method is used. It can also be adopted. Communication between the ultrasonic diagnostic apparatus body 1 and the ultrasonic probe 2 may be performed by wireless communication such as UWB (Ultra Wide Band) instead of wired communication via the cable 3.

図2に示すように、超音波診断装置本体1は、例えば、操作入力部11と、送受信部としての送信部12、受信部13と、Bモード画像生成部14と、記憶部14aと、弾性画像生成部15と、記憶部15aと、弾性画像補正部4と、弾性画像合成部20と、表示画像生成部21と、表示部22と、制御部23と、を備える。弾性画像補正部4は、弾性分布生成部16と、補正値算出部17と、弾性データ補正部としての乗算部18、加算部19と、を有する。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic diagnostic apparatus body 1 includes, for example, an operation input unit 11, a transmission unit 12 as a transmission / reception unit, a reception unit 13, a B-mode image generation unit 14, a storage unit 14 a, and an elasticity. An image generation unit 15, a storage unit 15 a, an elastic image correction unit 4, an elastic image synthesis unit 20, a display image generation unit 21, a display unit 22, and a control unit 23 are provided. The elastic image correction unit 4 includes an elastic distribution generation unit 16, a correction value calculation unit 17, a multiplication unit 18 as an elastic data correction unit, and an addition unit 19.

操作入力部11は、例えば、医師、技師等の検査者が、検査開始を指示するコマンドや被検体の個人情報等のデータの入力などを行うための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボード等を備えており、操作信号を制御部23に出力する。   The operation input unit 11 includes, for example, various switches, buttons, a trackball, a mouse, and a keyboard for an inspector such as a doctor or an engineer to input data such as a command for instructing the start of examination or personal information of the subject. Etc., and outputs an operation signal to the control unit 23.

送信部12は、制御部23の制御に従って、超音波探触子2にケーブル3を介して電気信号である駆動信号を供給して超音波探触子2に送信超音波を発生させる回路である。また、送信部12は、例えば、クロック発生回路、遅延回路、時間及び電圧設定部、パルス発生回路を備えている。クロック発生回路は、駆動信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。遅延回路は、駆動信号の送信タイミングを振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ駆動信号の送信を遅延させて送信超音波によって構成される送信ビームの集束を行うための回路である。時間及び電圧設定部は、パルス発生回路から発生されるパルス信号のパルス幅の時間及び振幅の電圧を設定する回路である。パルス発生回路は、時間及び電圧設定部で設定された時間及び電圧に応じて、駆動信号としてのパルス信号を発生させるための回路である。上述のように構成された送信部12は、例えば、超音波探触子2に配列された複数(例えば、192個)の振動子2aのうちの連続する一部(例えば、64個)を駆動して送信超音波を発生させる。そして、送信部12は、送信超音波を発生させる毎に駆動する振動子を方位方向にずらすことで走査(スキャン)を行う。   The transmission unit 12 is a circuit that supplies a drive signal, which is an electrical signal, to the ultrasonic probe 2 via the cable 3 under the control of the control unit 23 and causes the ultrasonic probe 2 to generate transmission ultrasonic waves. . The transmission unit 12 includes, for example, a clock generation circuit, a delay circuit, a time and voltage setting unit, and a pulse generation circuit. The clock generation circuit is a circuit that generates a clock signal that determines the transmission timing and transmission frequency of the drive signal. The delay circuit sets a delay time for each individual path corresponding to each transducer corresponding to the transmission timing of the drive signal, delays the transmission of the drive signal by the set delay time, and transmits the transmission beam constituted by the transmission ultrasonic waves. This is a circuit for focusing. The time and voltage setting unit is a circuit for setting a voltage having a time width and an amplitude of a pulse width of a pulse signal generated from the pulse generation circuit. The pulse generation circuit is a circuit for generating a pulse signal as a drive signal in accordance with the time and voltage set by the time and voltage setting unit. The transmitter 12 configured as described above drives, for example, a continuous part (for example, 64) of a plurality (for example, 192) of the transducers 2a arranged in the ultrasound probe 2. Then, transmit ultrasonic waves are generated. Then, the transmission unit 12 performs scanning (scanning) by shifting the driven vibrator in the azimuth direction each time transmission ultrasonic waves are generated.

受信部13は、制御部23の制御に従って、超音波探触子2からケーブル3を介して電気信号である受信信号を受信し、受信信号を信号処理して音線データを生成する回路である。受信部13は、例えば、増幅器、A/D変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、受信信号を、振動子毎に対応した個別経路毎に、予め設定された増幅率で増幅させるための回路である。A/D変換回路は、増幅された受信信号をA/D変換するための回路である。整相加算回路は、A/D変換された受信信号に対して、振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算(整相加算)して音線データを生成するための回路である。   The receiving unit 13 is a circuit that receives a reception signal, which is an electrical signal, from the ultrasound probe 2 via the cable 3 under the control of the control unit 23, and processes the received signal to generate sound ray data. . The receiving unit 13 includes, for example, an amplifier, an A / D conversion circuit, and a phasing addition circuit. The amplifier is a circuit for amplifying a received signal with a preset amplification factor for each individual path corresponding to each transducer. The A / D conversion circuit is a circuit for A / D converting the amplified received signal. The phasing addition circuit adjusts the time phase by giving a delay time to each individual path corresponding to each transducer with respect to the A / D converted received signal, and adds these (phasing addition) to generate a sound ray. It is a circuit for generating data.

Bモード画像生成部14は、制御部23の制御に従って、受信部13からの音線データに対して包絡線検波処理や対数増幅などを実施し、ダイナミックレンジやゲインの調整を行って輝度変換することにより、断層画像データとしてのB(Brightness)モードの超音波画像データ(Bモード画像データ)を生成する。すなわち、Bモード画像データは、受信信号の強さを輝度によって表したものである。   Under the control of the control unit 23, the B-mode image generation unit 14 performs envelope detection processing, logarithmic amplification, and the like on the sound ray data from the reception unit 13, and performs luminance conversion by adjusting the dynamic range and gain. Thus, B (Brightness) mode ultrasonic image data (B-mode image data) is generated as tomographic image data. In other words, the B-mode image data represents the intensity of the received signal by luminance.

記憶部14aは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの半導体メモリーによって構成された記憶部である。Bモード画像生成部14は、生成したBモード画像データをフレーム単位で記憶部14aに記憶する。Bモード画像生成部14は、記憶部14aに記憶したBモード画像データを適宜読み出して弾性画像合成部20に出力する。   The storage unit 14a is a storage unit configured by a semiconductor memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory). The B mode image generation unit 14 stores the generated B mode image data in the storage unit 14a in units of frames. The B mode image generation unit 14 appropriately reads out the B mode image data stored in the storage unit 14 a and outputs the B mode image data to the elastic image synthesis unit 20.

弾性画像生成部15は、制御部23の制御に従って、受信部13からの音線データに対して演算を実施し、弾性データとしての歪み量に変換し、カラーマッピングすることにより、弾性画像データを生成する。弾性画像生成部15により生成される弾性画像データの大きさは、操作入力部11を介して検査者から指定入力されたROI(Region Of Interest:関心領域)の大きさとするが、これに限定されるものではなく、Bモード画像データの画像の大きさと同じとしてもよい。記憶部15aは、DRAMなどの半導体メモリーによって構成された記憶部である。   The elastic image generation unit 15 performs an operation on the sound ray data from the reception unit 13 according to the control of the control unit 23, converts it into a distortion amount as elastic data, and performs color mapping to convert the elastic image data. Generate. The size of the elasticity image data generated by the elasticity image generation unit 15 is the size of the ROI (Region Of Interest) that is designated and input by the examiner via the operation input unit 11, but is not limited thereto. It may be the same as the image size of the B-mode image data. The storage unit 15a is a storage unit configured by a semiconductor memory such as a DRAM.

ここで、歪み量について説明する。検査者は、超音波探触子2を把持して被検体の体表に圧迫を加える。このとき、検査者自身の振動や、被検体の呼吸により、超音波探触子2から被検体に加わる力が変化する。例えば、圧迫が加わる前の被検体内には、超音波探触子2と接触する体表から深さ方向(X方向)へ距離xrの位置に腫瘍等の対象物の上端があるものとする。また、この対象物の深さ方向の幅がLであるものとする。被検体に圧迫ρ(応力)が加えられた状態で、対象物にも同様に圧迫ρがかかるとすると、この対象物の上端位置が深さ方向へ距離xsと変化し、対象物の深さ方向の幅がL−ΔLとなるように変化するものとする。すると、これら2つの状態における対象物を計測することで、歪み量ε=ΔL/Lが求められる。   Here, the amount of distortion will be described. The examiner grasps the ultrasonic probe 2 and applies pressure to the body surface of the subject. At this time, the force applied to the subject from the ultrasonic probe 2 changes due to the vibration of the examiner himself or the breathing of the subject. For example, it is assumed that the upper end of an object such as a tumor is located at a distance xr in the depth direction (X direction) from the body surface in contact with the ultrasound probe 2 in the subject before the pressure is applied. . Further, it is assumed that the width of the object in the depth direction is L. If compression ρ (stress) is applied to the subject and the object is similarly subjected to compression ρ, the upper end position of the object changes to the distance xs in the depth direction, and the depth of the object. It is assumed that the direction width changes so as to be L−ΔL. Then, the distortion amount ε = ΔL / L is obtained by measuring the object in these two states.

より具体的には、例えば、特開2015−211733号公報に記載のように、弾性画像生成部15は、受信部13からの音線データをフレーム毎に記憶部15aに適宜記憶及び読み出しすることにより、時間的に連続する2フレームの音線データを取得する。この2つのフレームのうち、第1フレームの音線データの第1信号波形に対応する被検体の加圧状態を第1加圧状態とし、第2フレームの音線データの第2信号波形に対応する被検体の加圧状態を第2加圧状態とする。そして、弾性画像生成部15は、第1信号波形と第2信号波形との間での各時間における位相差成分を抽出し、各時間と当該各時間における位相差成分との相関関係に応じて、第1信号波形と第2信号波形との間の角周波数の差分に係る歪み差及び初期位相差を算出し、当該歪み差に基づいて歪み量を算出する。弾性画像生成部15は、この歪み量の算出を全ての画素について行い、歪み量の画素からなる画像データを生成する。   More specifically, for example, as described in JP-A-2015- 211733, the elastic image generation unit 15 appropriately stores and reads the sound ray data from the reception unit 13 in the storage unit 15a for each frame. Thus, sound ray data of two frames that are temporally continuous is acquired. Of these two frames, the pressurized state of the subject corresponding to the first signal waveform of the sound ray data of the first frame is set as the first pressurized state, and the second signal waveform of the sound ray data of the second frame is handled. The pressurized state of the subject to be performed is the second pressurized state. Then, the elastic image generation unit 15 extracts a phase difference component at each time between the first signal waveform and the second signal waveform, and according to a correlation between each time and the phase difference component at each time. Then, a distortion difference and an initial phase difference relating to a difference in angular frequency between the first signal waveform and the second signal waveform are calculated, and a distortion amount is calculated based on the distortion difference. The elastic image generation unit 15 calculates the distortion amount for all the pixels, and generates image data including the distortion amount pixels.

そして、弾性画像生成部15は、例えば、青→緑→黄→赤の順に歪み量が高くなるカラーマッピングにより歪み量の画像データに色付けを行い弾性画像データを生成する。但し、この色付けのパターンに限定されるものではない。   Then, the elastic image generation unit 15 generates elastic image data by coloring the image data of the distortion amount by color mapping in which the distortion amount increases in the order of blue → green → yellow → red, for example. However, it is not limited to this coloring pattern.

弾性分布生成部16は、制御部23の制御に従って、弾性画像生成部15により生成された弾性画像データに対し、注目画素周辺の複数画素の値を用いてフィルタ処理を施し、大凡の歪み分布を有する弾性画像データ(弾性分布画像データ)を生成する回路である。弾性分布生成部16は、例えば、移動平均フィルタやガウシアンフィルタ、メディアンフィルタなどにより構成される。   Under the control of the control unit 23, the elastic distribution generation unit 16 performs a filtering process on the elastic image data generated by the elastic image generation unit 15 using the values of a plurality of pixels around the target pixel, and generates an approximate distortion distribution. This is a circuit for generating elastic image data (elastic distribution image data). The elastic distribution generation unit 16 includes, for example, a moving average filter, a Gaussian filter, a median filter, and the like.

補正値算出部17は、制御部23の制御に従って、弾性分布生成部16で生成された弾性分布画像データと、弾性画像生成部15で生成された同時刻のフレームの弾性画像データと、を用いて、弾性分布画像データの歪み量の正規化を必要に応じて行い、弾性分布画像データの各画素の補正値からなる画像データ(補正画像データ)を算出する回路である。正規化には例えば下記の式(1)のように平均値を用いてもよいし、最大値や標準偏差などを用いてもよい。また、必要に応じて最大値などを用いて歪み量の大小関係の反転を行ってもよい。
なお、弾性分布画像データの歪み量の正規化の方法として上述した式(1)では、弾性分布画像データを最大値により歪み量の大小関係を反転して正規化を行っているが、例えば(2)のように大小関係の反転を行わずに正規化をしてもよい。
補正データ算出は、正規化した弾性分布画像データの歪み量を用いて、例えば下記の式(3)のように行っても良い。この場合、式(1)で正規化した弾性分布画像データの歪み量の平均値が1となるため、平均値よりも値が小さい場合は、過度な押圧により歪みが大きく算出されてしまった弾性画像データの歪み量を割合的に減少させ、平均値よりも値が大きい場合は、押圧の減衰により歪みが小さく算出されてしまった弾性画像データの歪み量を割合的に増大させる意味となる。
なお、補正データ算出の方法として上述した式(1)、式(2)では、弾性分布データに正規化処理を行い、弾性データを割合的に減少、増大させて補正データの算出を行ったが例えば下記の式(4)のように弾性分布画像データに正規化処理をおこなわず、補正値を算出してもよい。この場合、弾性分布画像データの歪み量は、割合的な意味ではなく、弾性画像データにおけるオフセットとして存在する歪み量を意味する。
但し、式(1)〜(4)において、補正画像データの各画素の補正値を補正値correctとし、弾性分布画像データの全画素の歪み量の最大値を歪み量srcdist_maxとし、弾性分布画像データの全画素の歪み量の平均値を歪み量srcdist_avgとし、弾性画像データの歪み量を歪み量srcとし、弾性分布画像データの歪み量を歪み量srcdistとし、正規化した弾性分布画像データの歪み量を歪み量srcnormとする。
The correction value calculation unit 17 uses the elasticity distribution image data generated by the elasticity distribution generation unit 16 and the elasticity image data of the same time frame generated by the elasticity image generation unit 15 according to the control of the control unit 23. Thus, the distortion amount of the elastic distribution image data is normalized as necessary, and the image data (corrected image data) including the correction values of the respective pixels of the elastic distribution image data is calculated. For normalization, for example, an average value may be used as in the following formula (1), or a maximum value, a standard deviation, or the like may be used. Further, the magnitude relationship of the distortion amount may be reversed using a maximum value or the like as necessary.
In the above equation (1) as a method for normalizing the strain amount of the elastic distribution image data, the elastic distribution image data is normalized by inverting the magnitude relationship of the strain amount with the maximum value. Normalization may be performed without reversing the magnitude relationship as in 2).
The correction data calculation may be performed using, for example, the following equation (3) using the strain amount of the normalized elasticity distribution image data. In this case, since the average value of the strain amount of the elastic distribution image data normalized by the equation (1) is 1, if the value is smaller than the average value, the elasticity whose strain has been largely calculated due to excessive pressing. If the distortion amount of the image data is reduced proportionately and the value is larger than the average value, it means that the distortion amount of the elastic image data whose distortion has been calculated to be small due to the attenuation of the pressure is proportionally increased.
In the above-described formulas (1) and (2) as the correction data calculation method, the elasticity distribution data is normalized, and the correction data is calculated by decreasing and increasing the elasticity data in proportion. For example, the correction value may be calculated without performing normalization processing on the elastic distribution image data as in the following equation (4). In this case, the strain amount of the elastic distribution image data does not mean a proportion, but means a strain amount that exists as an offset in the elastic image data.
However, in the formula (1) to (4), correcting the correction value of each pixel of the image data as the correction value correct, the distortion amount src dist _max the maximum value of the strain amounts of all the pixels of the elastic distribution image data, the elastic distribution The average value of the distortion amount of all pixels of the image data is the distortion amount src dist _avg, the distortion amount of the elastic image data is the distortion amount src, and the distortion amount of the elastic distribution image data is the distortion amount src dist , normalized elasticity distribution The distortion amount of the image data is set as a distortion amount src norm .

乗算部18は、制御部23の制御に従って、補正値算出部17で生成された補正画像データの各画素の補正値correctに、操作入力部11を介して検査者から設定入力された補正レベル係数levelを乗算する乗算器である。補正レベル係数levelは、値が大きくなるほど補正の効果が高くなる係数であり、例えば、強:0.3、中:0.2、弱:0.1の三段階の値の設定入力が可能であるものとする。   The multiplication unit 18 corrects the correction level coefficient set and input from the inspector via the operation input unit 11 to the correction value correct of each pixel of the corrected image data generated by the correction value calculation unit 17 under the control of the control unit 23. It is a multiplier that multiplies level. The correction level coefficient level is a coefficient that increases the correction effect as the value increases. For example, it is possible to set and input three levels of values: strong: 0.3, medium: 0.2, weak: 0.1. It shall be.

加算部19は、制御部23の制御に従って、弾性画像生成部15により生成された弾性画像データに、乗算部18で補正レベル係数levelが乗算された補正画像データの補正値correctを加算して補正後の弾性画像データを生成する加算器である。つまり、乗算部18、加算部19は、次式(5)により、補正後の弾性画像データの各画素の歪み量dstを算出する。
Under the control of the control unit 23, the addition unit 19 adds the correction value correct of the corrected image data obtained by multiplying the correction level coefficient level by the multiplication unit 18 to the elasticity image data generated by the elasticity image generation unit 15, and performs correction. It is an adder that generates later elastic image data. That is, the multiplication unit 18 and the addition unit 19 calculate the distortion amount dst of each pixel of the corrected elastic image data by the following equation (5).

弾性画像合成部20は、制御部23の制御に従って、Bモード画像生成部14で生成されたBモード画像データと弾性画像補正部4で生成された同時刻の補正後の弾性画像データとを合成して合成弾性画像データを生成する。   The elasticity image synthesis unit 20 synthesizes the B-mode image data generated by the B-mode image generation unit 14 and the corrected elasticity image data generated at the same time generated by the elasticity image correction unit 4 under the control of the control unit 23. Thus, synthetic elasticity image data is generated.

表示画像生成部21は、制御部23の制御に従って、弾性画像合成部20で生成された合成弾性画像データに、カラーマッピングのチャート等の情報を付加して表示画像データを生成し、当該表示画像データを表示部22用の画像信号に変換して表示部22に出力する。   The display image generation unit 21 generates display image data by adding information such as a color mapping chart to the combined elastic image data generated by the elastic image combining unit 20 under the control of the control unit 23, and generates the display image data. Data is converted into an image signal for the display unit 22 and output to the display unit 22.

表示部22は、LCD(Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode-Ray Tube)ディスプレイ、有機EL(Electronic Luminescence)ディスプレイ、無機ELティスプレイ及びプラズマディスプレイ等の表示装置が適用可能である。表示部22は、表示画像生成部21から出力された画像信号に従って表示画面上に画像の表示を行う。   The display unit 22 may be a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), a CRT (Cathode-Ray Tube) display, an organic EL (Electronic Luminescence) display, an inorganic EL display, or a plasma display. The display unit 22 displays an image on the display screen according to the image signal output from the display image generation unit 21.

制御部23は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備えて構成され、ROMに記憶されているシステムプログラム等の各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、展開したプログラムに従って超音波診断装置100の各部の動作を集中制御する。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、コンピューター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。なお、図が複雑になるのを防ぐため、図2上で、制御部23から各部への制御線は、一部省略されている。   The control unit 23 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), and reads various processing programs such as a system program stored in the ROM to read the RAM. The operation of each part of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 is centrally controlled according to the developed program. The ROM is configured by a non-volatile memory such as a semiconductor, and stores a system program corresponding to the ultrasonic diagnostic apparatus 100, a program executable on the system program, various data such as a gamma table, and the like. These programs are stored in the form of computer-readable program code, and the CPU sequentially executes operations according to the program code. The RAM forms a work area for temporarily storing various programs executed by the CPU and data related to these programs. In order to prevent the diagram from becoming complicated, some control lines from the control unit 23 to each unit are omitted in FIG.

超音波診断装置100が備える各部について、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能は、集積回路などのハードウェア回路として実現することができる。集積回路とは、例えばLSI(Large Scale Integration)であり、LSIは集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよいし、FPGA(Field Programmable Gate Array)やLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。また、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能をソフトウェアにより実行するようにしてもよい。この場合、このソフトウェアは一つ又はそれ以上のROMなどの記憶媒体、光ディスク、又はハードディスクなどに記憶されており、このソフトウェアが演算処理器により実行される。   With respect to each unit included in the ultrasonic diagnostic apparatus 100, a part or all of the functions of each functional block can be realized as a hardware circuit such as an integrated circuit. The integrated circuit is, for example, an LSI (Large Scale Integration), and the LSI may be referred to as an IC, a system LSI, a super LSI, or an ultra LSI depending on the degree of integration. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, but may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor, and connection and setting of circuit cells in FPGA (Field Programmable Gate Array) and LSI can be reconfigured. A reconfigurable processor may be used. Further, some or all of the functions of each function block may be executed by software. In this case, the software is stored in one or more storage media such as a ROM, an optical disk, or a hard disk, and the software is executed by the arithmetic processor.

次いで、図3及び図4を参照して、超音波診断装置100の動作を説明する。図3は、弾性画像補正処理を示すフローチャートである。図4(a)は、補正前の弾性画像201を示す図である。図4(b)は、弾性分布画像202を示す図である。図4(c)は、補正画像203を示す図である。図4(d)は、補正後の弾性画像204を示す図である。   Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a flowchart showing the elastic image correction process. FIG. 4A is a diagram showing an elastic image 201 before correction. FIG. 4B is a diagram showing the elasticity distribution image 202. FIG. 4C is a diagram illustrating the corrected image 203. FIG. 4D is a diagram showing the elastic image 204 after correction.

超音波診断装置100を用いたストレインエラストグラフィによる被検体の診断において、例えば、先ず被検体に超音波探触子2が接触されBモード画像データが生成されB−モード画像が表示され、検査者により、操作入力部11を介して補正レベル係数levelの設定入力がなされ、弾性画像のROIの指定入力がなされ、超音波探触子2により被検体の対象周辺の体表への圧迫が加えられる。そして、超音波診断装置100において、送信部12及び受信部13により超音波探触子2からの超音波送受信が行われる。そして、Bモード画像生成部14によるBモード画像データ生成、弾性画像生成部15による弾性画像データ生成が行われる。そして、弾性画像補正部4により、弾性画像補正処理が実行される。   In diagnosis of a subject by strain elastography using the ultrasonic diagnostic apparatus 100, for example, the ultrasonic probe 2 is first contacted with the subject, B-mode image data is generated, and a B-mode image is displayed. Accordingly, the setting input of the correction level coefficient level is made through the operation input unit 11, the ROI designation input of the elasticity image is made, and the ultrasound probe 2 applies pressure to the body surface around the subject of the subject. . In the ultrasonic diagnostic apparatus 100, ultrasonic transmission / reception from the ultrasonic probe 2 is performed by the transmission unit 12 and the reception unit 13. Then, B-mode image data generation by the B-mode image generation unit 14 and elasticity image data generation by the elasticity image generation unit 15 are performed. Then, the elastic image correction unit 4 executes an elastic image correction process.

図3を参照して、弾性画像補正部4により実行される弾性画像補正処理を説明する。先ず、例えば、弾性画像生成部15により、図4(a)に示す弾性画像201の弾性画像データが生成されたものとする。そして、弾性分布生成部16は、弾性画像生成部15により生成された弾性画像データに、注目画素周辺の複数画素の値を用いてフィルタ処理を施し、弾性分布画像データを生成する(ステップS11)。ステップS11において、例えば、弾性画像201の弾性画像データから、図4(b)に示す弾性分布画像202の弾性画像データが生成される。   With reference to FIG. 3, the elastic image correction process executed by the elastic image correction unit 4 will be described. First, for example, it is assumed that the elasticity image data of the elasticity image 201 shown in FIG. Then, the elastic distribution generation unit 16 performs a filtering process on the elastic image data generated by the elastic image generation unit 15 using the values of a plurality of pixels around the target pixel to generate elastic distribution image data (step S11). . In step S11, for example, elasticity image data of the elasticity distribution image 202 shown in FIG. 4B is generated from the elasticity image data of the elasticity image 201.

そして、補正値算出部17は、ステップS11で生成された弾性分布画像データから式(1)〜(3)又は式(4)を用いた演算により、弾性分布画像データの各画素の補正値correctからなる補正画像データを算出する(ステップS12)。ステップS12において、例えば、弾性分布画像202の弾性分布画像データが大小関係反転、正規化されて、図4(c)に示す補正画像203の補正画像データが生成される。   Then, the correction value calculation unit 17 corrects the correction value of each pixel of the elastic distribution image data by calculation using the equations (1) to (3) or (4) from the elastic distribution image data generated in step S11. The corrected image data consisting of is calculated (step S12). In step S12, for example, the elasticity distribution image data of the elasticity distribution image 202 is inverted and normalized, and corrected image data of the corrected image 203 shown in FIG. 4C is generated.

そして、乗算部18は、ステップS12で生成された補正画像データに、設定入力された補正レベル係数levelを乗算する(ステップS13)。そして、加算部19は、弾性画像生成部15により生成された弾性画像データに、ステップS13で生成された乗算後の補正画像データを加算して、補正後の弾性画像データを生成し(ステップS14)、弾性画像補正処理を終了する。ステップS13,S14において、例えば、弾性画像201の弾性画像データに、補正画像203への補正レベル係数levelが乗算され、乗算後の補正画像データが加算され、図4(d)に示す補正後の弾性画像204の弾性画像データが生成される。   Then, the multiplication unit 18 multiplies the correction image data generated in step S12 by the correction level coefficient level set and input (step S13). The adding unit 19 adds the corrected corrected image data generated in step S13 to the elastic image data generated by the elastic image generating unit 15 to generate corrected elastic image data (step S14). ), The elastic image correction process is terminated. In steps S13 and S14, for example, the elasticity image data of the elasticity image 201 is multiplied by the correction level coefficient level to the correction image 203, the corrected image data after multiplication is added, and the corrected image data shown in FIG. Elastic image data of the elastic image 204 is generated.

そして、弾性画像合成部20による合成弾性画像データ生成が行われ、表示画像生成部21により合成弾性画像データ等を含む表示画像データが生成され表示部22に表示される。   Then, the elastic image composition unit 20 generates synthetic elastic image data, and the display image generation unit 21 generates display image data including the synthetic elastic image data and the like and displays the display image data on the display unit 22.

以上、本実施の形態によれば、超音波診断装置100は、超音波探触子2に駆動信号を供給し超音波探触子2から出力された受信信号を処理し、生成された受信信号に基づいて弾性画像データを生成し、生成された弾性画像データの歪み量の分布を示す弾性分布画像データを生成し、生成された弾性画像データ及び弾性分布画像データに基づいて補正画像データを生成し、生成された補正画像データにより前記生成された弾性画像データを補正して補正後の弾性画像データを生成する。   As described above, according to the present embodiment, the ultrasound diagnostic apparatus 100 supplies the drive signal to the ultrasound probe 2, processes the reception signal output from the ultrasound probe 2, and generates the received signal. The elastic image data is generated based on the elastic image data, the elastic distribution image data indicating the strain distribution of the generated elastic image data is generated, and the corrected image data is generated based on the generated elastic image data and the elastic distribution image data. Then, the generated elasticity image data is corrected by the generated corrected image data to generate corrected elasticity image data.

このため、弾性画像データを自動的に補正するので、超音波探触子を補正のために操作する構成に比べて検査者の負担を低減でき、弾性画像データを弾性分布画像データの歪み量に応じて弾性画像データを補正するので、弾性画像データにおける歪み量への被検体への圧迫の大小及び深さ方向の減衰の影響を低減して、弾性率の分布に近く診断に適切な弾性画像を得ることができる。   For this reason, since the elasticity image data is automatically corrected, the burden on the inspector can be reduced compared to the configuration in which the ultrasonic probe is operated for correction, and the elasticity image data is converted into the distortion amount of the elasticity distribution image data. Since the elasticity image data is corrected accordingly, the influence of the amount of compression on the subject and the attenuation in the depth direction on the strain amount in the elasticity image data is reduced, and the elasticity image that is close to the elastic modulus distribution and suitable for diagnosis Can be obtained.

また、超音波診断装置100は、生成された弾性画像データから画素毎に注目画素周辺の複数画素の値を用いて弾性分布画像データを生成する。このため、弾性分布画像データに基づく補正画像データにより弾性画像データの診断で必要な情報を残す補正をすることができる。   In addition, the ultrasound diagnostic apparatus 100 generates elasticity distribution image data using the values of a plurality of pixels around the target pixel for each pixel from the generated elasticity image data. For this reason, it is possible to perform correction that leaves information necessary for diagnosis of elastic image data by using corrected image data based on elastic distribution image data.

また、補正値算出部17は、生成された弾性画像データと生成された弾性分布画像データとの差又は商を求めることにより補正画像データを生成する。   The correction value calculation unit 17 generates correction image data by obtaining a difference or quotient between the generated elasticity image data and the generated elasticity distribution image data.

また、補正値算出部17は、式(1)により正規化した弾性分布画像データを生成する。このため、補正量を適切な大きさにできるので、補正後の弾性画像データにおいて、対象部分の診断への適切化と対象部分以外の部分のノイズの低減とのバランスをとることができる。   Further, the correction value calculation unit 17 generates elasticity distribution image data normalized by the equation (1). For this reason, since the correction amount can be set to an appropriate size, in the corrected elastic image data, it is possible to balance the optimization of the target portion with the diagnosis and the reduction of noise in portions other than the target portion.

また、補正値算出部17は、式(2)により正規化した弾性分布画像データを生成する。このため、補正量を大きくできるので、補正後の弾性画像データにおいて、対象部分を弾性率の分布に近くして診断に適切な弾性画像にできる。   Further, the correction value calculation unit 17 generates elasticity distribution image data normalized by the equation (2). For this reason, since the amount of correction can be increased, in the elastic image data after correction, the target portion can be made close to the elastic modulus distribution to obtain an elastic image suitable for diagnosis.

また、補正値算出部17は、式(3)により補正画像データを生成する。このため、補正量を大きくできるので、補正後の弾性画像データにおいて、対象部分を弾性率の分布に近くして診断に適切な弾性画像にできる。   Further, the correction value calculation unit 17 generates corrected image data according to Expression (3). For this reason, since the amount of correction can be increased, in the elastic image data after correction, the target portion can be made close to the elastic modulus distribution to obtain an elastic image suitable for diagnosis.

また、補正値算出部17は、式(4)により補正画像データを生成する。このため、補正量を小さくできるので、補正後の弾性画像データにおいて、対象部分以外の部分のノイズを低減できる。   Further, the correction value calculation unit 17 generates corrected image data according to Expression (4). For this reason, since the amount of correction can be reduced, noise in a portion other than the target portion can be reduced in the corrected elastic image data.

また、乗算部18は、生成された補正画像データに補正レベル係数levelを乗算する。このため、弾性画像データへの補正画像データによる補正の度合いを自在に設定できる。   The multiplication unit 18 multiplies the generated corrected image data by a correction level coefficient level. For this reason, the degree of correction by the corrected image data to the elastic image data can be freely set.

また、加算部19は、弾性画像データに補正画像データを加算して補正後の弾性画像データを生成する。このため、弾性率の分布に近く診断に適切な弾性画像を容易に得ることができる。   The adding unit 19 adds the corrected image data to the elastic image data to generate corrected elastic image data. For this reason, it is possible to easily obtain an elastic image close to the distribution of the elastic modulus and suitable for diagnosis.

また、表示画像生成部21は、補正後の弾性画像データを表示部22に表示する。このため、検査者が、弾性率の分布に近く診断に適切な弾性画像を容易に視認でき、被検体の対象の硬さの診断精度を高めることができる。   Further, the display image generation unit 21 displays the corrected elasticity image data on the display unit 22. For this reason, the examiner can easily visually recognize an elastic image close to the distribution of the elastic modulus and suitable for diagnosis, and the diagnostic accuracy of the hardness of the subject of the subject can be improved.

なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る好適な超音波診断装置及び超音波情報処理方法の一例であり、これに限定されるものではない。   The description in the above embodiment is an example of a preferable ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic information processing method according to the present invention, and the present invention is not limited to this.

上記実施の形態では、弾性画像データとして、ストレインエラストグラフィにより弾性データとしての歪み量を示す画像データを生成して用いる構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、シアウェーブエラストグラフィ(Shear Wave Elastography)により弾性データとしてのせん断波速度を示す画像データを弾性画像データとして生成して用いる構成としてもよい。   In the above-described embodiment, the image data indicating the strain amount as the elasticity data is generated and used as the elasticity image data by the strain elastography. However, the present invention is not limited to this. For example, image data indicating shear wave velocity as elasticity data may be generated and used as elasticity image data by shear wave elastography.

また、以上の実施の形態における超音波診断装置100を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。   Further, the detailed configuration and detailed operation of each part constituting the ultrasonic diagnostic apparatus 100 in the above embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

100 超音波診断装置
1 超音波診断装置本体
11 操作入力部
12 送信部
13 受信部
14 Bモード画像生成部
14a,15a 記憶部
15 弾性画像生成部
4 弾性画像補正部
16 弾性分布生成部
17 補正値算出部
18 乗算部
19 加算部
20 弾性画像合成部
21 表示画像生成部
22 表示部
23 制御部
2 超音波探触子
2a 振動子
3 ケーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ultrasonic diagnostic apparatus 1 Ultrasonic diagnostic apparatus main body 11 Operation input part 12 Transmission part 13 Reception part 14 B-mode image generation part 14a, 15a Storage part 15 Elastic image generation part 4 Elastic image correction part 16 Elastic distribution generation part 17 Correction value Calculation unit 18 Multiplication unit 19 Addition unit 20 Elastic image synthesis unit 21 Display image generation unit 22 Display unit 23 Control unit 2 Ultrasonic probe 2a Transducer 3 Cable

Claims (12)

超音波を送受信する超音波探触子により被検体に圧迫を加え当該被検体の対象に超音波を送受信し当該対象の弾性データを測定する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子に駆動信号を供給し当該超音波探触子から出力された受信信号を処理する送受信部と、
前記生成された受信信号に基づいて弾性画像の弾性データを生成する弾性データ生成部と、
前記生成された弾性データの分布を示す弾性分布データを生成する弾性分布生成部と、
前記生成された弾性データ及び前記弾性分布データに基づいて補正データを生成する補正データ生成部と、
前記生成された補正データにより前記生成された弾性データを補正して補正後の弾性データを生成する弾性データ補正部と、備える超音波診断装置。
An ultrasonic diagnostic apparatus that applies pressure to an object by an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves, transmits and receives ultrasonic waves to the object of the object, and measures elasticity data of the object,
A transmission / reception unit for supplying a drive signal to the ultrasonic probe and processing a reception signal output from the ultrasonic probe;
An elasticity data generation unit that generates elasticity data of an elasticity image based on the generated reception signal;
An elastic distribution generator for generating elastic distribution data indicating the distribution of the generated elastic data;
A correction data generation unit that generates correction data based on the generated elasticity data and the elasticity distribution data;
An ultrasound diagnostic apparatus comprising: an elasticity data correction unit that corrects the generated elasticity data by the generated correction data to generate corrected elasticity data.
前記弾性分布生成部は、前記生成された弾性データから画素毎に注目画素周辺の複数画素の値を用いて前記弾性分布データを生成する請求項1に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the elastic distribution generation unit generates the elastic distribution data using values of a plurality of pixels around a target pixel for each pixel from the generated elastic data. 前記補正データ生成部は、前記生成された弾性分布データを平均値、最大値、最小値、標準偏差のいずれか1つ以上を用いて正規化して前記補正データを生成する請求項1に記載の超音波診断装置。   The correction data generation unit generates the correction data by normalizing the generated elasticity distribution data using one or more of an average value, a maximum value, a minimum value, and a standard deviation. Ultrasonic diagnostic equipment. 前記補正データ生成部は、前記生成された弾性データと前記生成された弾性分布データとの差又は商を求めることにより前記補正データを生成する請求項1又は2に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the correction data generation unit generates the correction data by obtaining a difference or quotient between the generated elasticity data and the generated elasticity distribution data. 前記補正データ生成部は、前記弾性分布データの全画素の歪み量の最大値としての歪み量srcdist_maxと、前記弾性分布データの歪み量srcdistと、前記弾性分布データの全画素の歪み量の平均値としての歪み量srcdist_avgと、を用いて、次式(1)により正規化した弾性分布データの歪み量srcnormを算出する請求項3に記載の超音波診断装置。
The correction data generation unit, a distortion amount src dist _max as the maximum value of the strain amounts of all the pixels of the elastic distribution data, and the strain amount src dist of the elastic distribution data, the amount of strain of all the pixels of the elastic distribution data using a strain amount src dist _avg as the mean value of the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 which calculates a distortion amount src norm elasticity distribution data normalized by the following equation (1).
前記補正データ生成部は、前記弾性分布データの全画素の歪み量の平均値としての歪み量srcdist_avgと、前記弾性分布データの歪み量srcdistと、を用いて、次式(2)により正規化した弾性分布データの歪み量srcnormを算出する請求項3又は4に記載の超音波診断装置。
The correction data generation unit, a distortion amount src dist _avg as the mean value of the strain amounts of all the pixels of the elastic distribution data, using a distortion amount src dist of the elastic distribution data, by the following equation (2) The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the strain amount src norm of the normalized elasticity distribution data is calculated.
前記補正データ生成部は、正規化した弾性分布データの歪み量srcnormと、前記弾性データの歪み量srcと、を用いて、次式(3)により前記補正データの各画素の補正値correctを算出する請求項3、4、5又は6に記載の超音波診断装置。
The correction data generating unit uses the strain amount src norm of the normalized elasticity distribution data and the strain amount src of the elasticity data to calculate the correction value correct of each pixel of the correction data according to the following equation (3). The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, 4, 5, or 6 to be calculated.
前記補正データ生成部は、前記弾性分布データの全画素の歪み量の平均値としての歪み量srcdist_avgと、前記弾性分布データの歪み量srcdistと、を用いて、次式(4)により前記補正データの各画素の補正値correctを算出する請求項1、2又は4に記載の超音波診断装置。
The correction data generation unit, a distortion amount src dist _avg as the mean value of the strain amounts of all the pixels of the elastic distribution data, using a distortion amount src dist of the elastic distribution data, the following equation (4) The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the correction value correct of each pixel of the correction data is calculated.
前記弾性データ補正部は、前記生成された補正データに補正レベル係数を乗算する請求項1から8のいずれか一項に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the elasticity data correction unit multiplies the generated correction data by a correction level coefficient. 前記弾性データ補正部は、前記弾性データに前記補正データを加算して前記補正後の弾性データを生成する請求項1から9のいずれか一項に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the elasticity data correction unit generates the corrected elasticity data by adding the correction data to the elasticity data. 前記補正後の弾性データを表示部に表示する表示制御部を備える請求項1から10のいずれか一項に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 10, further comprising a display control unit that displays the corrected elasticity data on a display unit. 超音波を送受信する超音波探触子により被検体に圧迫を加え当該被検体の対象に超音波を送受信し当該対象の弾性データを測定する超音波情報処理方法であって、
前記超音波探触子に駆動信号を供給し当該超音波探触子から出力された受信信号を処理する工程と、
前記生成された受信信号に基づいて弾性画像の弾性データを生成する工程と、
前記生成された弾性データの分布を示す弾性分布データを生成する工程と、
前記生成された弾性データ及び前記弾性分布データに基づいて補正データを生成する工程と、
前記生成された補正データにより前記生成された弾性データを補正して補正後の弾性データを生成する工程と、を含む超音波情報処理方法。
An ultrasonic information processing method that applies pressure to an object by an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves, transmits and receives ultrasonic waves to the object of the object, and measures elasticity data of the object,
Supplying a driving signal to the ultrasonic probe and processing a reception signal output from the ultrasonic probe;
Generating elasticity data of an elasticity image based on the generated received signal;
Generating elastic distribution data indicating the distribution of the generated elastic data;
Generating correction data based on the generated elasticity data and the elasticity distribution data;
And correcting the generated elasticity data with the generated correction data to generate corrected elasticity data.
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