JP2023005121A - 超音波撮像装置、信号処理装置、および、信号処理方法 - Google Patents
超音波撮像装置、信号処理装置、および、信号処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023005121A JP2023005121A JP2021106840A JP2021106840A JP2023005121A JP 2023005121 A JP2023005121 A JP 2023005121A JP 2021106840 A JP2021106840 A JP 2021106840A JP 2021106840 A JP2021106840 A JP 2021106840A JP 2023005121 A JP2023005121 A JP 2023005121A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- feature amount
- unit
- ultrasonic
- parameter
- received signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 163
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 51
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 47
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 44
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 44
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 35
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 25
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 15
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 13
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 11
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 7
- 238000012285 ultrasound imaging Methods 0.000 claims description 6
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 13
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 6
- 239000012491 analyte Substances 0.000 abstract 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 5
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/58—Testing, adjusting or calibrating the diagnostic device
- A61B8/585—Automatic set-up of the device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
- A61B8/0833—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
- A61B8/0833—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
- A61B8/085—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating body or organic structures, e.g. tumours, calculi, blood vessels, nodules
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
- A61B8/4488—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer the transducer being a phased array
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
- A61B8/467—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
- A61B8/469—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means for selection of a region of interest
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/5207—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of raw data to produce diagnostic data, e.g. for generating an image
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
- A61B8/5223—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/54—Control of the diagnostic device
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
- G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52023—Details of receivers
- G01S7/52025—Details of receivers for pulse systems
- G01S7/52026—Extracting wanted echo signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52023—Details of receivers
- G01S7/52036—Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/523—Details of pulse systems
- G01S7/526—Receivers
- G01S7/53—Means for transforming coordinates or for evaluating data, e.g. using computers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/56—Display arrangements
- G01S7/58—Display arrangements for providing variable ranges
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Public Health (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Physiology (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
更に,手動で調整できるパラメータは,装置の持つ多数のパラメータのうち一部に限られる場合があり,内部的に決定されて可変できないパラメータも存在するため、診断に適した超音波画像を得ることに、限界が生じる。
実施形態1の超音波撮像装置100について図面を用いて説明する。図1は、超音波撮像装置100の全体構成を示す。
受信部104は、超音波素子から時系列な受信信号を受け取り、予め定めたスキャンラインに沿って受信ビームフォーミングを行う。
時系列データ前処理部11は、受信ビームフォーミング後の受信信号データの所定の深度(時間)範囲を抽出し、予め定めておいた間隔と幅で複数の深度区間(例えば区間A,B,C)を設定する。
周波数解析部12は、各区間(A,B,C)における受信信号を周波数解析し、深度区間ごと(深度ごと)に変化する周波数成分の情報について求める。
深度方向分布算出部13は、深度区間ごと(深度ごと)に変化する周波数成分の情報から、予め定めた1以上の特徴量を算出する。ここでは、特徴量検出部10は、特徴量1として、受信信号の中心周波数の深度(時間)方向の変化を算出し、特徴量2として、予め定めた周波数Aから周波数Bの周波数区間の最大振幅を算出する(図2参照)。
パラメータ決定部21のタイプ判定器26-1,26-2は、特徴量検出部10から特徴量1おおよび特徴量2を受け取って、特徴量の種類(特徴量1,特徴量2)ごとに、予め定めておいたタイプのいずれに該当するか判別する。
選択部24-1,24-2等は、特徴量の種類(特徴量1,特徴量2)ごとに、判別したタイプに対応するパラメータの値を、パラメータ値メモリ30から読み出し、特徴量に対応するパラメータの値として決定する(図4参照)。これをすべての特徴量1,2について行うことにより、例えば、特徴量1から深度可変バンドパスフィルタの透過帯域を深度(時間)方向に変化させるパラメータ1の値を決定する。特徴量2から、タイムゲインコントロールの増幅率を深度(時間)方向に変化させるパラメータ2の値を決定する。
信号処理部41は、ステップS506で設定されたパラメータ1(深度可変バンドパスフィルタの透過帯域)により、受信ビームフォーミング後の受信信号を深度ごとに設定された周波数帯域のみを透過させるフィルタ処理を行う。処理後の受信信号は、画像処理部42に出力する。
なお、深度可変バンドパスフィルタ処理は,各スキャンラインの受信信号について特徴量1を算出して、パラメータ1を決定し、決定したパラメータ1によってその受信信号を処理してもよい。深度可変バンドパスフィルタ処理は,1つのスキャンラインの受信信号について特徴量1を算出してパラメータ1を決定し、そのパラメータ1によって、フレームを生成するのに使われる全スキャンラインの受信信号に同一の深度可変バンドパスフィルタ処理を行ってもよい。
画像処理部42は、受け取ったスキャンラインごとの受信ビームフォーミング後の信号を並べて1フレームの画像を生成する。画像処理部42は、ステップS506で設定された画像処理用のパラメータ2(タイムゲインコントロールの増幅率の深度方向の変化)によって、生成した画像の画像処理を行う。具体的には、画像処理部42は、パラメータ2として設定されたタイムゲインコントロールの増幅率により、生成した画像を処理する。
本発明の実施形態2の超音波撮像装置について図5および図6を用いて説明する説明する。図5は、特徴量検出部10を中心に信号処理装置101の構成を説明する図であり、図6は、信号処理装置101の動作を説明するフローチャートである。
受信部104は、超音波素子から時系列な受信信号を受け取り、予め定めたスキャンラインに沿って受信ビームフォーミングを行う。
ROI決定部15は,UI51および制御部20を介してユーザーが選択した領域に,特徴量を検出するROI17を決定する。例えば,ユーザーが被検者の特性が現れている代表領域(特定の深度およびサイズ)を選択し,その選択した領域を含む,撮像領域の最浅部から最深部の領域を自動的に決定し,ROI17を決定する。また,ROI17内には、特徴量を検出するに適切な深度幅で小さいROI(図5の例ではROI17a~17c)を決定する。なお,代表領域は,予め定めておいた位置(例えば画像の中央)およびサイズとしてもよい。
時系列データ範囲算出部16は,ROI決定部15が決定した各ROI17a~17cの横方向(方位方向)に含まれるN本のスキャンラインの受信信号を抽出し、複数のスキャンラインの受信信号の各ROI17a~17cの深度範囲に対応する深度の範囲に、それぞれ深度区間を設定する。すなわち、ROI17a~17cの深さ方向(縦方向)の範囲は時系列データの深度区間に反映され,ROIの横方向(方位方向)の範囲は、スキャンラインの本数に反映される。
時系列データ前処理部11は、ステップS602においてN本のスキャンラインの受信信号にそれぞれ設定された、ROI17a~17cに対応する複数の深度区間内の信号を抽出する。さらに時系列データ前処理部11は、N本のスキャンラインの受信信号のROI17a~17cに対応する深度区間の受信信号を、スキャンライン方向に平均加算する。すなわち、N本のスキャンラインの受信信号から同じROI17aの深度区間について抽出された受信信号を加算平均することにより、ノイズを除去する。これをROI17b,17cについてもそれぞれ行う。加算平均処理後の受信信号(図5の例では,信号18a、18b、18c)を周波数解析部12に送る。
ステップS503~S506は、実施形態1と同様に、周波数解析部12が、深度区間ごとに加算平均後の受信信号の周波数解析を行い、特徴量検出部10が特徴量1,2を算出し、パラメータ決定部21がパラメータ1,2を決定する。
ステップS503~S506は、ROI17に対応する受信信号だけでなく、画像全体の受信信号に対して、決定されたパラメータ1,2の値を用いて信号処理と画像処理を行って、画像を生成する。制御部20は、生成した画像を表示装置50に表示する。
制御部20は、生成した画像を見たユーザーに対して、ROI17の位置や大きさの変更をするかどうかを尋ねる画面を表示装置50に表示する等して、ユーザーに確認する。ユーザーがUI51を介して、ROI17の変更を選択した場合には、ステップS602に戻って、ROI17の位置やサイズを変更する。変更後のROI17に基づきステップS502~S508が再び実行される。
本発明の実施形態3の超音波撮像装置について図7および図8を用いて説明する説明する。図7は、実施形態3のパラメータ決定部21の構成を説明する図であり、図8は、信号処理装置101の動作を説明するフローチャートである。
受信部104は、超音波素子から時系列な受信信号を受け取り、特徴量検出部10の予め定めた特徴量1,2の深度方向分布を算出する。
特徴量検出部10は、今回算出した特徴量1,2の深度方向分布データを特徴量保存メモリ25に保存する。
差算出部22は、前回またはそれ以前の特徴量1,2の深度方向分布を特徴量保存メモリ25から読み出して、今回の特徴量検出部10が算出した特徴量1,2の深度方向分布との差を算出する。差算出部22はその差が予め定めた第1閾値以上かどうか判定する。差算出部22は、その差が予め定めた第1閾値以上の特徴量がある場合、ステップS904に進む。差が予め定めた第1閾値未満の場合、ステップS505に進む。
特徴量補正部23は、差が第1閾値以上の特徴量1および/または特徴量2の今回の深度方向分布を、前回以前の特徴量の深度方向分布に近づける補正をする。例えば、今回の深度方向分布の分布曲線と前回の分布曲線の平均値をとって,今回の特徴量の深度方向分布を補正する。
パラメータ決定部21のタイプ判定器26は、実施形態1のタイプ判定器26-1,26-2と同様に、特徴量検出部10から特徴量を受け取って、特徴量の種類ごとに、予め定めておいたタイプのいずれに該当するか判別する。
選択部24は、実施形態1の選択部24-1,24-2等と同様に、該当するタイプに対応するパラメータの値を、パラメータ値メモリ30から読み出し、特徴量1、2に対応するパラメータ1,2の値として決定する(図4参照)。
ステップS507およびS508は、実施形態1と同様に行って、画像を生成する。画像処理部42は、生成した画像を表示装置50に出力し、表示させる。
本発明の実施形態4の超音波撮像装置について図9および図10を用いて説明する説明する。図9は、実施形態4の超音波撮像装置100の構成を説明する図であり、図10は、超音波撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
送信部102は、1以上のパラメータに基づいて送信信号を生成し、超音波探触子108の超音波素子に出力に出力する。超音波素子は、送信信号を超音波に変換し、被検体120に照射する。
受信部104は、超音波素子から時系列な受信信号を受け取る。
ROI決定部15は、実施形態2と同様に、受信信号から信号・画像処理部40が生成する1フレームの画像もしくは画像の範囲を演算により求める。
(ステップS602)
ROI決定部15は、画像の範囲内にROI17を設定する。ROI17を設定する領域は、予め定めておいた位置(例えば画像の中央)およびサイズであってもよいし、UI51を介してユーザーから受け付けた領域でもよい。
特徴量検出部10は、ROI17内の画像生成に用いられる受信信号から、予め定めた1以上の特徴量の深度方向分布を算出する。
特徴量検出部は、今回算出した特徴量の深度方向分布データを特徴量保存メモリ25に保存する。
差算出部22は、前回またはそれ以前の特徴量の深度方向分布を特徴量保存メモリ25から読み出して、今回特徴量検出部10が算出した特徴量の深度方向分布との差を算出する。
差算出部22は、その差が予め定めた第2閾値以上の場合、特徴量が前フレームから大きく変化しているので、ステップS1003に進む。
変更対象選択部60は、特徴量の大きな変化に対応するため、送信部102のパラメータ値を変更するか、または、ROI17を変更するかをユーザーに選択するように促し、ユーザによる選択をUI51を介して受け付ける。なお、ユーザーから選択を受け付ける以外に、変更対象選択部60が、送信部102のパラメータ値の変更またはROI17の変更の一方を選択してもよい。
ステップS1004において、選択部24は、ユーザーの選択もしくは自動的に送信に用いるパラメータ値をパラメータ値メモリ30から選択し、変更対象選択部60に出力する。例えば、送信周波数帯域を狭め、狭周波数帯域の送信信号を送信することにより、受信信号に含まれるノイズを低減する。また,より低い中心周波数の送信波形を使った送信ビームを送信することで,受信信号の振幅を向上させる。これにより,受信信号の信号対雑音比が向上し,特徴検出の精度が向上する。
上述のステップS1002において、差算出部22は、その差が予め定めた第2閾値未満の場合、ステップS903に進む。
差算出部22は、ステップS902で算出した差が、予め定めた第1閾値以上第2閾値未満かどうかを判定する。第1閾値以上第2閾値未満の場合、差算出部22は、ステップS904に進み、実施形態3と同様に、今回の特徴量の深度方向分布を前回以前の特徴量の深度方向分布に近づける補正をした後、ステップS505に進む。
実施形態1~3と同様に、パラメータ決定部21は、特徴量検出部10が算出した特徴量の深度方向分布に基づいてパラメータの値を決定する。そのパラメータ値を用いて、信号処理部41および画像処理部42は、画像を生成し、画像処理を行う。画像処理部42は、生成した画像を表示装置50に出力し、表示させる。
実施形態5として、表示装置50に表示する画面の例について図11を用いて説明する。図11の画面は、実施形態2および実施形態4のステップS601において、ROI決定部15がROI17の決定のために,表示装置50に表示する画面の例である。ROI決定部15は、ユーザーは、図11の画面上で操作を行うことにより、特徴量のタイプと代表ROIの位置を選択することができる。
11 時系列データ前処理部
12 周波数解析部
13 深度方向分布算出部
15 ROI決定部
16 時系列データ範囲算出部
17 ROI
17a,17b、17c ROI
18a,18b,18c 信号
20 制御部
21 パラメータ決定部
22 差算出部
23 特徴量補正部
24 選択部
24-1,24-2 選択部
25 特徴量保存メモリ
26-1,26-2 タイプ判定器
30 パラメータ値メモリ
40 信号・画像処理部
41 信号処理部
42 画像処理部
53 OKボタン
50 表示装置
51 UI(ユーザーインターフェース)
60 変更対象選択部
100 超音波撮像装置
101 信号処理装置
102 送信部
104 受信部
108 超音波探触子
120 被検体
151 ROI選択画面
152 タイプ選択画面
Claims (17)
- 超音波の照射を受けた被検体からの超音波を受信した複数の超音波素子が時系列に出力する受信信号を受け取る受信部と、
前記被検体内を超音波が伝搬することに伴う前記超音波の減衰の周波数依存特性を示す特徴量を、前記受信信号から算出する特徴量検出部と、
前記受信信号に対して1以上の受信信号処理用パラメータを用いて所定の処理を実行して画像を生成し、生成した前記画像を1以上の画像処理用パラメータを用いて画像処理する信号・画像処理部と、
前記信号・画像処理部の前記受信信号処理用パラメータおよび前記画像処理用パラメータの値を設定し、処理を実行させる制御部とを有し、
前記制御部は、前記特徴量検出部が算出した前記特徴量に基づいて前記受信信号処理用パラメータおよび画像処理用パラメータのうち1以上のパラメータの値を決定するパラメータ決定部を含むことを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記制御部は、前記パラメータ決定部が決定した前記パラメータの値を、同一の前記受信信号を前記信号・画像処理部が処理する際に設定することにより、リアルタイムに前記特徴量を前記信号・画像処理部による画像の生成に反映させることを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記特徴量検出部は、前記受信信号の深度方向に変化する周波数成分の情報を求め、前記情報に基づいて前記特徴量を算出することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項3に記載の超音波撮像装置であって、
前記特徴量検出部は、
前記受信信号を区切って複数の深度区間を設定し、前記複数の深度区間の受信信号を抽出する前処理部と、
前記前処理部が抽出した複数の深度区間の受信信号をそれぞれ周波数解析する周波数解析部と、
前記周波数解析部が解析した複数の前記深度区間の受信信号の周波数成分の示す情報から、予め定めておいた周波数成分の示す特徴の深度方向の変化を求め、特徴量として出力する深度方向分布算出部とを備えることを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項3に記載の超音波撮像装置であって、前記受信部は、前記複数の超音波素子が出力する受信信号を所定のスキャンラインに沿って受信ビームフォーミングを行い、
前記特徴量検出部は、前記受信ビームフォーミングの後の受信信号について処理を行って前記特徴量を求めることを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項3に記載の超音波撮像装置であって、前記特徴量検出部は、前記特徴量として、前記受信信号の中心周波数の深度方向における変化、前記受信信号の透過帯域の深度方向における変化、所定の周波数区間内の最大振幅の深度方向の変化、および、パワーおよびエネルギーのいずれかの深度方向の変化、のうちの1以上を算出することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記被検体に照射される超音波は、前記被検体の深度方向に照射され、
前記受信信号処理用パラメータは、前記受信信号を処理する深度可変バンドパスフィルタ、深度可変受信開口、および、深度可変音速のうちの1以上の値を変化させるパラメータを含むことを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記被検体に照射される超音波は、前記被検体の深度方向に照射され、
前記画像処理用パラメータは、タイムゲインコントロールの値を変化させるパラメータであることを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、送信部をさらに有し、
前記送信部は、1以上のパラメータに基づいて送信信号を生成して前記超音波素子に出力し、前記超音波素子により超音波に変換させ、前記被検体に照射させ、
前記パラメータ決定部は、前記特徴量に基づいて、前記送信部が送信信号の生成に用いるパラメータのうち1以上のパラメータの値を設定することを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項4に記載の超音波撮像装置であって、パラメータ値メモリをさらに有し、
前記パラメータ値メモリには、前記特徴量の深度方向の変化の仕方に応じて予め定めておいた複数のタイプと、前記複数のタイプごとに予め定めておいたパラメータの値とが、対応づけられて格納されており、
前記パラメータ決定部は、前記特徴量検出部が、前記受信信号について求めた前記特徴量の深度方向の変化が、前記複数のタイプのどのタイプに該当するかを判定するタイプ判定器と、判定したタイプに対応するパラメータ値を前記パラメータ値メモリから選択する選択部とを有することを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項2に記載の超音波撮像装置であって、前記制御部は、前記特徴量検出部の処理と、前記信号・画像処理部の処理とをパイプラン処理によって行わせ、前記特徴量検出部の処理を、前記信号・画像処理部のよりも前段の処理とし、前記特徴量から求めた前記パラメータの値を後段の前記信号・画像処理部のパラメータ値として設定することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項5に記載の超音波撮像装置であって、
前記特徴量検出部は、
前記受信信号から生成される前記画像の範囲内に深度方向に複数のROIを設定するROI決定部と、
前記特徴量検出部は、複数の前記ROI内の画像の生成に用いられる複数の前記スキャンラインの前記受信信号を抽出し、抽出した前記受信信号について、前記ROIの深度範囲に対応する深度に深度区間をそれぞれ設定する範囲算出部とを有し、
前記前処理部は、前記範囲算出部が設定した前記深度区間の受信信号を抽出した後、同じROI内の前記深度区間の受信信号を加算平均し、
前記周波数解析部は、前記加算平均の後の前記受信信号を周波数解析し、
前記深度方向分布算出部は、前記加算平均の後の前記受信信号の周波数解析結果に基づいて前記ROIの特徴量を算出することを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記パラメータ決定部は、前記特徴量を保存する特徴量保存メモリと、前回またはそれ以前の前記特徴量を前記特徴量保存メモリから読み出して、今回前記特徴量検出部が算出した前記特徴量との差を算出する差算出部と、その差が予め定めた第1閾値よりも大きい場合、今回の前記特徴量を補正する特徴量補正部と、前記特徴量補正部が補正した前記特徴量を用いて対応するパラメータの値を予め定めたおいたパラメータ値から選択する選択部とを有することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、送信部をさらに有し、
前記送信部は、1以上のパラメータに基づいて送信信号を生成して前記超音波素子に出力し、前記超音波素子により超音波に変換させ、前記被検体に照射させ、
前記パラメータ決定部は、前記特徴量を保存する特徴量保存メモリと、前回またはそれ以前の前記特徴量を前記特徴量保存メモリから読み出して、今回前記特徴量検出部が算出した前記特徴量との差を算出する差算出部と、その差が予め定めた第2閾値よりも大きい場合、前記送信部のパラメータの値を、予め定めたパラメータ値から選択する選択部とを有することを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項12に記載の超音波撮像装置であって、
前記パラメータ決定部は、前記特徴量を保存する特徴量保存メモリと、前回またはそれ以前の前記特徴量を前記特徴量保存メモリから読み出して、今回前記特徴量検出部が算出した前記特徴量との差を算出する差算出部とを有し、
前記差が予め定めた第2閾値よりも大きい場合、前記ROI設定部は、前記ROIの設定領域および/または大きさを変更することを有することを特徴とする超音波撮像装置。 - 超音波の照射を受けた被検体からの超音波を受信した複数の超音波素子が時系列に出力する受信信号を受け取る受信部と、
前記被検体内を超音波が伝搬することに伴う前記超音波の減衰の周波数依存特性を示す特徴量を、前記受信信号から算出する特徴量検出部と、
前記受信信号に対して1以上のパラメータを用いて所定の処理を実行して画像を生成し、前記画像を1以上のパラメータを用いて画像処理する信号・画像処理部と、
前記信号・画像処理部に前記パラメータの値を設定し、処理を実行させる制御部とを有し、
前記制御部は、前記特徴量検出部が算出した前記特徴量に基づいて前記パラメータのうち1以上のパラメータの値を定めることを特徴とする信号処理装置。 - 超音波の照射を受けた被検体からの超音波を受信した複数の超音波素子が時系列に出力する受信信号を受け取る第1ステップと、
前記被検体内を超音波が伝搬することに伴う前記超音波の減衰の周波数依存特性を示す特徴量を、前記受信信号から算出する第2ステップと、
前記受信信号に対して1以上の受信信号処理用パラメータを用いて所定の処理を実行して画像を生成し、前記画像を1以上の画像処理用パラメータを用いて画像処理する第3ステップとを有し、
前記受信信号処理用パラメータおよび画像処理用パラメータのうち1以上のパラメータの値を、前記特徴量に基づいて定めることを特徴とする信号処理方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021106840A JP7556643B2 (ja) | 2021-06-28 | 超音波撮像装置、信号処理装置、および、信号処理方法 | |
CN202210353270.5A CN115590555A (zh) | 2021-06-28 | 2022-04-02 | 超声波摄像装置、信号处理装置以及信号处理方法 |
US17/846,928 US20220409185A1 (en) | 2021-06-28 | 2022-06-22 | Ultrasound imaging apparatus, signal processor, and signal processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021106840A JP7556643B2 (ja) | 2021-06-28 | 超音波撮像装置、信号処理装置、および、信号処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023005121A true JP2023005121A (ja) | 2023-01-18 |
JP7556643B2 JP7556643B2 (ja) | 2024-09-26 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2016103839A1 (ja) * | 2014-12-22 | 2017-04-27 | オリンパス株式会社 | 超音波診断装置、超音波診断装置の作動方法および超音波診断装置の作動プログラム |
JPWO2016181869A1 (ja) * | 2015-05-13 | 2017-05-25 | オリンパス株式会社 | 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2016103839A1 (ja) * | 2014-12-22 | 2017-04-27 | オリンパス株式会社 | 超音波診断装置、超音波診断装置の作動方法および超音波診断装置の作動プログラム |
JPWO2016181869A1 (ja) * | 2015-05-13 | 2017-05-25 | オリンパス株式会社 | 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115590555A (zh) | 2023-01-13 |
US20220409185A1 (en) | 2022-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5433097B2 (ja) | 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム | |
JP4585326B2 (ja) | 超音波撮像装置及び超音波撮像方法 | |
US20040144176A1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic method | |
US20070083110A1 (en) | Programmable phase velocity in an ultrasonic imaging system | |
CN108135579B (zh) | 超声波诊断装置以及衰减特性测量方法 | |
US20110231160A1 (en) | Subject information processing apparatus, subject information processing method, and subject information processing program | |
JP5797364B1 (ja) | 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラム | |
JP2008136860A (ja) | 超音波診断装置およびその画像処理プログラム | |
JP4575737B2 (ja) | 超音波撮像装置 | |
JPWO2014115377A1 (ja) | 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム | |
JP4594836B2 (ja) | 超音波撮像装置 | |
US20190328363A1 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound signal processing method | |
US20220133280A1 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus, method of controlling ultrasound diagnostic apparatus, and non-transitory computer-readable recording medium storing therein computer-readable program for controlling ultrasound diagnostic apparatus | |
US20200315588A1 (en) | Ultrasonic diagnostic device, signal processing device, and program | |
JP7556643B2 (ja) | 超音波撮像装置、信号処理装置、および、信号処理方法 | |
JP2023005121A (ja) | 超音波撮像装置、信号処理装置、および、信号処理方法 | |
US20230338008A1 (en) | Ultrasound imaging apparatus and signal processing method | |
CN115279275A (zh) | 超声诊断设备及其操作方法 | |
CN113491535B (zh) | 超声波诊断装置、信号处理装置以及记录介质 | |
US20240032888A1 (en) | Blood flow image forming device and blood flow image forming program | |
JP2023135329A (ja) | 超音波診断装置及び動作条件設定方法 | |
JP7238164B2 (ja) | 超音波観測装置、超音波観測システム、超音波観測方法、超音波観測プログラム、及び超音波内視鏡システム | |
WO2020042033A1 (zh) | 一种基于超声检测肝的装置及超声设备及超声成像方法 | |
CN118680599A (zh) | 一种组织特性参数的确定方法及超声成像设备 | |
CN116077092A (zh) | 一种声速与声衰减的双工测量方法及测量设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20211014 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220905 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20220906 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231019 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20231019 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231212 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240409 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240607 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240820 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20240821 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240910 |