JP4179596B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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JP4179596B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波を利用して被検体内の診断部位について超音波画像を得て表示する超音波診断装置に係り、生体組織の硬さを定量的な歪み弾性画像として描出可能な超音波診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
断層画像や歪み弾性画像を同一画面内に重ねて描出可能な超音波診断装置において、画像情報の取得中に探触子が動いた場合、対象組織の歪情報を正確に得ることが出来ない。また、組織弾性、すなわち、組織の硬さの分布は、組織の圧縮の程度によって変化することが知られている。被検体に歪を与える程度は、装置取扱者の感覚にのみ依存しており、装置取扱者が異なるとそれによって異なる診断結果を招く可能性が高い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来、癌など種々の病巣を早期発見するためには、断層画像のような組織の形態情報を表示するものであり、診断装置の方位分解能、あるいは、血流情報などを表示するカラーモードに依存したものが用いられている。しかし、癌の多くは正常組織に比して硬くなることを利用し、組織の組成変化を機械的な物理量である弾性特性、すなわち硬さの違いを利用し、それを画像化する組織弾性イメージング法(歪み弾性画像〉を利用する試みがなされている。実際に、乳癌診断などにおいて行われている触診は、組繊の硬さの違いにより病変部を触知していると言ってよい。また、疾病の進行により様々な病体が存在し、組織の形態的な変化が起こった場合でも、組織弾性像から得られた情報により、従来の断層画像に比し、多角的な情報が得られ、より適切な診断が可能となることが考えられている。
【0004】
しかしながら、一般に、歪み弾性画像はモニタに表示された場合、対象位置の絶対的な位置を把握することが困難であった。これを解決するために、出願人は、歪み弾性画像と断層画像とを同一画面上にて重ね合わせて表示する発明を特開2000−60853号公報として、提案している。この特開2000−60853号公報に記載された発明は、歪み弾性画像を得る手段として、バイブレータを用いた低周波加振法に関するものである。さらに、この特開2000−60853号公報に記載された発明は、測定中に探触子が移動した場合については何ら言及していない。
【0005】
本発明の目的は、上述の点に鑑み、いかなる歪み弾性画像描出手段においても、断層画像と歪み弾性画像との位置関係を的確に把握して描出することのできる超音波診断装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された本発明の超音波診断装置は、被検体組織に接触する超音波探触子と、前記超音波探触子によって検出された信号を処理して断層画像及び歪み弾性画像を生成する信号処理手段と、前記超音波探触子の3次元の位置情報を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段によって検出された前記超音波探触子の位置情報に基づいて前記断層画像と前記歪み弾性画像とを同時に、かつ、同一面内に重ね合わせて表示する表示手段とを備えたものである。観測部位の形態や位置関係が明瞭に把握できる超音波断層画像と、断層画像では確認することが困難な歪み弾性画像とを、お互いを重ねあわせることで歪み弾性にて得られた観測対象位置を明確に把握可能とすることができる。いかなる測定状態においても、断層画像と歪み弾性画像をお互いに重ねあわせるためには、断層画像を得る際の探触子の位置と、歪み弾性画像を得る際の探触子の位置ずれを相対的に把握し、空間座標移動により両者の画像を高精度に重ね合わせる必要がある。そこで、磁気センサに代表される3次元の位置情報を検出する位置検出手段を超音波探触子に取り付ける。この3次元の位置検出手段は、ある点に固定された基点をもとに、磁気センサにより空間位置を把握可能とするものである。これを用いることで、断層画像を得る際の探触子の位置情報と、歪み弾性画像を得る際の探触子の位置情報をそれぞれ比較し、お互いの画像を取得する際に動いた探触子の移動距離より得られる診断画像の相対的なずれを把握することが可能となる。また、3次元の位置検出手段を用いることで、装置取扱者によらず、被検体組織への加圧量を一定に保つことを可能となり、装置取扱者に依存しない検査環境を整えることが可能となる。
【0007】
請求項2に記載された本発明の超音波診断装置は、請求項1において、前記表示手段は、前記断層画像歪み弾性画像を取得する際の前記超音波探触子の移動距離又は空間座標上の3次元の前記位置情報をリアルタイムに表示するものである。超音波探触子が被検体組織を押すときの圧力の程度によってその結果が変化する歪み分布は、測定対象物の周辺組繊との相対的な情報の提供しかもたらさないが、超音波探触子の位置情報を表示することによって、超音波探触子の移動距離を装置取扱者に知らしめることができ、ある程度の定量評価が可能となる描出を行うことができるようになる。
【0008】
請求項3に記載された本発明の超音波診断装置は、請求項1において、前記表示手段は、前記超音波探触子の移動距離及び前記超音波探触子と前記被検体組織との接触面積に基づいて、前記被検体組織内での圧力分布を推定し、それをグラフ化して表示するものである。圧力分布をグラフ化して表示することによって、どの程度の圧力が測定部位に印加しているのかを容易に把握することができるようになる。
【0009】
請求項4に記載された本発明の超音波診断装置は、請求項1において、前記表示手段は、前記被検体組織への前記超音波探触子による加圧・減圧の程度を複数のレベルに分類して表示するものである。加圧・減圧の程度を複数のレベルに分類して表示することによって、どの程度の大きさの圧力が被検体に加えられているのか容易に把握することができる。
【0010】
請求項5に記載された本発明の超音波診断装置は、請求項1において、前記表示手段は、前記超音波探触子の移動距離と、前記超音波探触子と前記被検体組織との接触面積に基づいて算出される圧力強度又は前記超音波探触子の移動距離に基づいて算出される圧力強度を文字情報として表示するものである。圧力強度を文字情報として表示することによって、その文字を見るだけでどの程度の圧力が測定部位に印加されているのか容易に把握することができる。
【0011】
請求項6に記載された本発明の超音波診断装置は、請求項1から5までのいずれか1において、前記歪み弾性画像を描出する場合に、前記超音波探触子を前記被検体組織に押し当てて加圧又は減圧を行うモータ等による機械走査手段を備えたものである。超音波探触子の移動手段としてモータなどの機械的走査装置を用いることによって、より定量的な測定結果を得ることができる。
【0012】
請求項7に記載された本発明の超音波診断装置は、請求項6において、前記機械走査手段は、予め設定された閾値を前記超音波探触子が超えないように制御する自動停止機構を備えたものである。自動停止機構によってモータなどの機械的走査手段の誤動作による必要以上の加圧動作の実行を回避することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図1は、本発明の超音波診断装置の第1の実施の形態を示す図であり、3次元位置検出センサを搭載した探触子を持つ超音波診断装置であって、超音波断層画像を取得可能な超音波診断装置のブロック構成図を示す図である。
【0014】
この超音波診断装置は、超音波探触子1と、超音波送受信回路2と、整相処理回路3と、信号処理回路4と、画像処理回路5と、モニタ6と、3次元位置検出手段とを具備して構成されている。超音波信号は、超音波送受信回路2内の送波信号作成回路(図示せず)にて作成され、多数の振動子を短冊状に配列して形成された超音波探触子1を十分に駆動できる電圧レベルまで増幅される。各振動子は、一般に、入力されるパルス波、または連続波の送波信号を超音波に変換して発射する機能と、被検体の内部から反射する超音波を受けて電気信号の受波信号に変換して出力する機能を有して形成される。
【0015】
超音波探触子1に接触した被検体からの反射信号は、超音波送受信回路2内の受波アンプ(図示せず)にて増幅され、各振動子の数に対応した数の受波信号がそれぞれ独立した受波信号として整相処理回路3に入力される。整相処理回路3は、入力される受波信号を取り込み、被検体内の一つの焦点から発する反射波が短冊状に配列された複数の振動子に到達する時間のずれをなくすため、それぞれの振動子から出力される受波信号の位相を遅延することによって、各受波信号の位相を一致させている。各位相を一致された複数の受波信号を加算して受信ビーム信号を形成し、一つの焦点からの音響特性情報を得るようになっている。整相処理回路3から出力される受信信号は、信号処理回路4に入力され、フィルタ処理、圧縮処理、検波処理、エンハンスなどの信号処理を施され、画像処理回路5に出力される。画像処理回路5はディジタル・スキャン・コンバータ(DSC)の機能を有し、受波信号を画像データ(超音波断層画像)に変換してモニタ6に描画させるようになっている。
【0016】
3次元位置検出手段は、断層画像取得の際に、歪み画像との位置合わせを行うために、超音波探触子1の3次元位置を検出するものである。3次元位置検出手段は、3次元磁場位置検出センサ7(以下、磁場センサ7とする)と、磁場発生手段(以下、磁場ソースとする)8、位置・方向解析部9と、座標変換部10と測定部位演算部11とを具備して構成されている。この実施の形態では、3次元位置検出手段として、3次元磁場位置検出センサ7を用いた場合について説明する。磁場ソース8は、この実施の形態に係る超音波診断装置を用いて診断を行う際に、測定対象である生体に対して相対的に固定された位置に設置され、高周波磁場を安定的に放射するものである。磁場検出手段である磁場センサ7は、超音波探触子1に備え付けられており、磁場ソース8から放射された高周波磁場を検出する。位置・方向解析部9は、磁場ソース8の励振によって高周波磁場が放射している状態で、磁場センサ7によって検出された磁気検出信号を解析することによって、磁場ソース8を基準とする磁場センサ7、すなわち超音波探触子1の位置や方向を求めるものである。座標変換部10は、位置・方向解析部9によって求められた位置や方向に基づいて超音波探触子1を測定中の任意の座標系に投影する。測定部位演算部11は、磁場ソース8を基点とする相対的な位置情報に変換し、画像処理回路5へ転送する。これによって、画像処理回路5からは位置情報を併せ持った超音波断層画像が取得される。
【0017】
図2は、本発明の超音波診断装置の第2の実施の形態を示す図であり、3次元位置検出センサを搭載した探触子を持つ超音波診断装置であって、歪み弾性画像を取得可能な超音波診断装置のブロック構成図を示す図である。
【0018】
この超音波診断装置は、超音波探触子1と、超音波送受信回路2と、直交検波器12と、複素2次元相関計算部13と、変位計算部14と、歪み計算部15と、モニタ6と、3次元位置検出手段とを具備して構成される。
【0019】
超音波探触子1及び超音波送受信回路2は、図1のものと同じである。直交検波器12は、組織圧縮前後のRF信号をそれぞれ組織圧縮前後の複素包絡線信号(IQ信号)に変換し、複素2次元相関計算部13に出力する。複素2次元相関計算部13は、組織圧縮前後のRF信号間における2次元相関を計算し、その相関が最大となる位置及びそのときの相関関数の位相を変位計算部14に出力する。ただし、軸方向にはエイリアシングを起こさずに位相を検出できる最大の間隔である超音波中心周波数の2分の1波長間隔でのみ相関を計算するものとする。これは、超音波診断システムのリアルタイム表示を優先させるためである。従って、高精度な相関を計算するためには、この2分の1波長間隔に限定する必要はない。変位計算部14は、複素2次元相関計算部13からの横方向の相関最大位置に基づいて横方向の変位ux を計算し、軸方向の相関最大位置及びそのときの位相に基づいて軸方向の変位uy を計算し、それを歪み計算部15に出力する。歪み計算部15は、変位計算部14からの横方向変位ux の分布を空間的に微分することにより横方向歪み分布信号εx を計算し、横方向変位uy の分布を空間的に微分することにより軸方向歪み分布信号εy を計算し、それらの歪み分布信号を画像処理回路5に出力する。画像処理回路5は、横方向歪み分布信号εx 及び軸方向歪み分布信号εy をグレースケール表示(又はカラー表示)するために量子化し、モニタ6に出力する。モニタ6は、量子化された各歪み分布を表示する。
【0020】
この超音波診断装置は、図1の超音波診断装置によって取得された超音波断層画像との重ね合わせによる位置合わせを行うために、図1で用いた3次元位置検出手段を用いている。すなわち、高周波磁場を放射する磁場ソース8を設置し、超音波探触子1に磁場センサ7を備え付け、さらに、磁場ソース8を基準として超音波探触子1の位置・方向を求める位置・方向解析部9を具備し、座標変換部10や測定部位演算部11により、測定中の任意の座標系に投影し、磁場ソース8を基点とする相対的な位置情報を画像処理回路5へ転送するようになっている。これによって、位置情報を併せ持つ超音波歪み弾性画像が取得される。
【0021】
図1及び図2に示した超音波診断装置は、それぞれ別々に超音波断層画像と歪み弾性画像を取得するものであるが、両方の超音波診断装置を組み合わせることによって超音波断層画像と歪み弾性画像の両方を取得することができる。そこで、これら両方の像をどのように処理して重ね合わせているのかについて説明する。図3は、図1の超音波診断装置によって取得された超音波断層画像と、図2の超音波診断装置によって取得された歪み弾性画像とを重ね合わせた画像を取得する場合のブロック構成図を示すものであり、図1及び図2の画像処理回路5に関する部分の詳細を示すものである。従って、画像処理回路5以外についてはその図示を省略してある。
【0022】
超音波断層画像探触子位置メモリ16は、図1の超音波診断装置によって取得された位置情報を併せ持った受波信号を記憶するものであり、歪み弾性画像探触子位置メモリ17は、図2の超音波診断装置によって取得された位置情報を併せ持った歪み分布信号を記憶するものである。
【0023】
超音波断層画像探触子位置メモリ16に記憶されている受波信号の位置情報は、例えば、(XB ,YB ,ZB )であり、歪み弾性画像探触子位置メモリ17に記憶されている歪み分布信号の位置情報は、例えば、(XS ,YS ,ZS )である。これらの受波信号及び歪み分布信号は、前述したような、様々な信号処理が施されたものである。超音波断層画像探触子位置メモリ16及び歪み弾性画像探触子位置メモリ17に記憶されているデータは、画像処理部18に出力される。画像処理部18は、受波信号を画像データ(超音波断層画像)に変換し、歪み分布信号をグレースケール表示(又はカラー表示)するために量子化した画像データ(歪み弾性画像)に変換し、それを位置情報と共に位置合わせ回路19に出力する。位置合わせ回路19は、(XS −X’=XB =XN ,YS −Y’=YB =YN ,ZS −Z’=ZB =ZN )のような座標位置合わせを行い、それを重ね合わせ画像データ20に出力する。重ね合わせ画像データ20は、双方の画像位置の合わされた画像データをモニタ6にて同時に表示する。ここで、(XN ,YN ,ZN )は、断層画像と歪み弾性画像の双方の位置を合わせた新しい座標である。
【0024】
図4は、本発明に係る3次元位置検出センサを搭載した超音波探触子の位置情報を診断画像上に表示した場合の表示画面の一例を示す図である。表示画面は、超音波断層画像や歪み弾性画像を表示するメイン表示部6aと種々の関係画像を表示するサブ表示部6bとを有する。図5〜図8は、サブ表示部6bの表示画面の一例を示す図である。図5は、3次元位置検出センサ7によって得られた超音波探触子1の3次元的な移動方向と距難とx軸,y軸,z軸それぞれの移動距離(x[mm],y[mm],z[mm])を3次元直交座標系21と共に、それぞれの数値と矢印にて表示している。この3次元直交座標系21は、モニタ6上に例えば歪み弾性画像が表示されている場合のサブ表示部6bに超音波探触子1の動きに合わせ、リアルタイムに連携して表示される。このサブ表示部6bは、図4に示すようにモニタ6の表示画面の一部として存在する必要はなく、装置取扱者の見やすい場所に、例えば、別のモニタ装置などに表示するようにしてもよい。これは、超音波探触子1を動かす手段が、装置取扱者の手技によるもの、また、後述するxyzステージを用いるものであっても同様である。
【0025】
図6は、3次元位置検出センサにより求められた移動距離と、超音波探触子1と、測定被検体との接触面積とから求められる圧力の被検体内における圧力分布を表示する画面の一例を示す。この時、測定被検体は、圧力分布的に等方体であると仮定してもよいし、または、様々な手段にて求められる圧力分布を近似して考えても良い。図6のように、圧力分布を表示することによって、どの程度の圧力が測定部位に印加しているのかが容易に把握することができる。
【0026】
図7は、測定被検体に加えられる圧力強度をグラフ又は文字で表示する画面の一例を示す。圧力は超音波探触子1の移動距離に依存する。3次元位置検出センサにより得られた距離情報と、超音波探触子1と被検体との接する面積とから圧力の大きさを推定できる。そこで、圧力の大きさを予め何段階かに分けるよう設定しておき、超音波探触子の移動距離から、今、どのくらいの大きさの圧力が被検体に加えられているのか判断可能となる。図では、「HH」が最も圧力が大きく、「LL」が最も圧力が小さく、その中間を「H」、「M」、「L」に区切ってある。その表示方法としては、図7に示すように、圧力の大きさを縦軸とし、超音波探触子1の移動距離を横軸としてグラフ化して示し、現在の加圧位置を横軸上に三角形で、グラフ上に円形を用いて示すようにしてもよいし、図8に示すように、現在の移勤距離から予め割り振っておいた圧力の大きさ27として表示させるようにしてもよい。すなわち、図8では、圧力の大きさ27として図7に示す圧力強度を示す英字の「M」が示されている。
【0027】
図8において、圧力の大きさを示す測定対象部位は、例えば、円形26のように、ROI(Region of Interest)を設定することで決定する。ROIの大きさは、任意に変えることが可能である。
【0028】
上述の実施の形態によれば、所望の診断をするために、装置取扱者がどのように被検体に対し、圧力を加えたら良いのか、そして被検体内における圧力伝播の様子を知ることができ、装置取扱者の違いによる測定誤差を小さく抑えることが可能となる。
【0029】
図9は、歪み弾性画像を得るために被検体を加圧・減圧する際に、モータなどの機械的走査手段を用いるようにした超音波診断装置の一例について示す図である。この超音波診断装置は、モータによる加圧によって、被検体に必要以上に圧力をかけないような機構を備えたものである。図では、超音波探触子と、被検体に必要以上に圧力をかけずに加圧・減圧する手段と、3次元位置検出手段とを示し、これ以外の超音波送受信回路2、直交検波器12、複素2次元相関計算部13、変位計算部14、歪み計算部15、モニタ6については図示を省略している。
【0030】
xyzステージ28は、駆動力源としてモータを用いたものであり、超音波探触子1を3次元的に移動させるものである。xyzステージ制御部29は、閾値設定・判定部30に予め設定された閾値に基づいてxyzステージ28の移動を制御するものである。閾値設定・判定部30は、3次元位置検出手段の位置・方向解析部9から送り出される位置情報(実際の超音波探触子1の移動距離)を逐次読み込み、それを閾値と比較し、その比較結果をxyzステージ制御部29に供給する。閾値設定・判定部30の閾値は、装置取扱者によって予め設定されるものであり、これ以上の超音波探触子1の移動を許さない距離情報の閾値、すなわち、許容移動範囲である。従って、超音波探触子1は、予め設定された許容範囲内のみを移動制御され、被検体に必要以上の圧力をかけないようになっている。
【0031】
xyzステージ制御部29は、図10に示すアルゴリズムに従ってxyzステージ28の制御を行う。ステップS31では、任意の加圧若しくは減圧が達成されると考えられる探触子移動距離情報又は圧力強度情報が装置取扱者によって予めxyzステージ制御部29に設定される。
【0032】
ステップS32では、xyzステージ制御部29が、これらの情報をもとに、xyzステージ28を駆動して超音波探触子1を動かす。圧力強度情報を設定した場合は、被検体の弾性モデルから換算した圧力−探触子移動距離曲線に従って探触子を動かす。これと同時に、モータによる実際の探触子1の移動距離情報(x’,y’,z’)が3次元位置検出装置によって把握される。一方、探触子1の移動を始める前に、装置取扱者は探触子1の移動距離に制限をかけるべく、閾値設定・判定部30には移動制限距離情報(x”,y”,z”)が入力されている。従って、位置・方向解析部29には、モータの移動による探触子1の移動距離情報(x’,y’,z’)が随時入力される。また、閾値設定・判定部30には、位置・方向解析部29から随時探触子1の移動距離情報(x’,y’,z’)が入力される共に、探触子1の移動前に設定された移動制限距離情報(x”,y”,z”)が入力される。
【0033】
ステップS33では、閾値設定・判定部30が移動距離情報(x’,y’,z’)と移動制限距離情報(x”,y”,z”)との比較処理を随時行い、移動距離(x’,y’,z’)のいずれも移動制限距離(x”,y”,z”)に到達しない場合は、ステップS32の処理を実行し、ひきつづき探触子1の移動を行う。移動距離(x’,y’,z’)のいずれか一つが移動制限距離(x”,y”,z”)に到達した場合、すなわち移動距離(x’,y’,z’)のいずれか一つが移動制限距離(x”,y”,z”)と等しくなった場合には、次のステップS34に進む。ステップS34では、モータによる探触子1の移動、すなわちxyzステージ28を駆動を停止する。これによってモータの誤動作による必要以上の探触子1による加圧動作の実行を回避することが可能となる。
【0034】
以上述べたように、上述の実施の形態によれば、断層画像と歪み画像を探触子に位置検出センサをとりつけることで、診断画像取得中に探触子が動いても同一画面に重ねて表示が可能となり、組織弾性により描出された個所の位置特定を容易にすることが可能となる。さらに、3次元位置検出により、定量的に探触子の移動距雌が把握できる。また、この距離情報から得られる、探触子移動距離、被検体圧力分布、圧力強度などをリアルタイムに診断画像と同時表示させることで、ある程度の定量性を持った歪み弾性画像診断が可能となる。
【0035】
【発明の効果】
この発明によれば、いかなる歪み弾性画像描出手段においても、断層画像と歪み弾性画像との位置関係を的確に把握して描出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の超音波診断装置の第1の実施の形態を示す図であり、3次元位置検出センサを搭載した探触子を持つ超音波診断装置であって、超音波断層画像を取得可能な超音波診断装置のブロック構成図を示す図である。
【図2】 本発明の超音波診断装置の第2の実施の形態を示す図であり、3次元位置検出センサを搭載した探触子を持つ超音波診断装置であって、歪み弾性画像を取得可能な超音波診断装置のブロック構成図を示す図である。
【図3】 図1の超音波診断装置によって取得された超音波断層画像と、図2の超音波診断装置によって取得された歪み弾性画像とを重ね合わせた画像を取得する場合のブロック構成図を示すものであり、図1及び図2の画像処理回路5に関する部分の詳細を示すものである。
【図4】 本発明に係る3次元位置検出センサを搭載した超音波探触子の位置情報を診断画像上に表示した場合の表示画面の一例を示す図である。
【図5】 図5は、3次元位置検出センサによって得られた超音波探触子の3次元的な移動方向と距難とx軸,y軸,z軸それぞれの移動距離を3次元直交座標系と共に、それぞれの数値と矢印にて表示する図である。
【図6】 3次元位置検出センサにより求められた移動距離と、超音波探触子と、測定被検体との接触面積とから求められる圧力の被検体内における圧力分布を表示する画面の一例を示す図である。
【図7】 測定被検体に加えられる圧力強度をグラフで表示する画面の一例を示す図である。
【図8】 測定被検体に加えられる圧力強度を文字で表示する画面の一例を示す図である。
【図9】 歪み弾性画像を得るために被検体を加圧・減圧する際に、モータを用いるようにした超音波診断装置の一例について示す図である。
【図10】 xyzステージの制御を行うxyzステージ制御部のアルゴリズムの一例を示す図である。
【符号の説明】
1…探触子
2…超音波送受信回路
3…整相処理回路
4…信号処理回路
5…画像処理回路
6…モニタ
6a…メイン表示部
6b…サブ表示部
7…磁場センサ
8…磁場ソース
9…位置・方向解析回路
10…座標変換回路
11…測定部位演算回路
12…RF信号記録回路
13…組織変位分布検出回路
14…変位・歪み変換回路
15…織歪み分布データ
16…超音波断層画像探触子位置メモリ
17…歪み弾性画像探触子位置メモリ
18…画像処理部
19…位置合わせ回路
20…重ね合わせ画像データ
28…xyzステージ
29…xyzステージ制御部
30…閾値設定・判定部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains and displays an ultrasonic image of a diagnostic site in a subject using ultrasonic waves, and is capable of rendering the hardness of a living tissue as a quantitative strain elastic image. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
In an ultrasonic diagnostic apparatus that can draw a tomographic image and a strain elasticity image on the same screen, if the probe moves while acquiring image information, the strain information of the target tissue cannot be obtained accurately. Further, it is known that tissue elasticity, that is, distribution of tissue hardness, changes depending on the degree of tissue compression. The degree to which the subject is distorted depends only on the sensation of the device handler, and if the device handler is different, there is a high possibility that different diagnostic results will result.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, in order to detect various lesions such as cancer at an early stage, tissue morphological information such as tomographic images is displayed, and it depends on the azimuth resolution of the diagnostic device or the color mode that displays blood flow information. Is used. However, tissue elasticity imaging that utilizes the fact that many cancers are harder than normal tissues and makes changes in the composition of the tissues by utilizing the mechanical properties of the physical properties, that is, the difference in hardness. Attempts have been made to use the method (strained elasticity image). Actually, palpation performed in breast cancer diagnosis or the like can be said to be palpating the lesion due to the difference in the hardness of the fabric. In addition, even when various disease bodies exist due to the progression of the disease and the morphological change of the tissue occurs, the information obtained from the tissue elasticity image provides a variety of information compared to conventional tomographic images. It is considered that a more appropriate diagnosis is possible.
[0004]
However, generally, when a strain elasticity image is displayed on a monitor, it is difficult to grasp the absolute position of the target position. In order to solve this, the applicant has proposed an invention in which a strain elastic image and a tomographic image are superimposed and displayed on the same screen as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-60853. The invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-60853 relates to a low-frequency excitation method using a vibrator as a means for obtaining a strain elastic image. Furthermore, the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-60853 does not mention anything about the case where the probe moves during the measurement.
[0005]
An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of accurately grasping and drawing the positional relationship between a tomographic image and a strain elastic image in any strain elastic image rendering means in view of the above points. It is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention described in claim 1 is an ultrasonic probe that contacts a subject tissue, and a signal detected by the ultrasonic probe is processed to obtain a tomographic image and a strain elastic image. Based on position information of the ultrasonic probe detected by the position detection means, signal detection means for generating three-dimensional position information of the ultrasonic probe, and position information of the ultrasonic probe detected by the position detection means The image processing apparatus includes display means for displaying the image and the strain elastic image simultaneously and superimposed on the same plane. The position of the observation object obtained by strain elasticity by superimposing an ultrasonic tomographic image that clearly understands the form and position of the observation site and a strain elasticity image that is difficult to confirm with the tomographic image. It can be clearly understood. To superimpose a tomographic image and a strain elastic image in any measurement state, the position of the probe when obtaining the tomographic image and the positional deviation of the probe when obtaining the strain elastic image are relative to each other. It is necessary to superimpose both images with high precision by moving the spatial coordinates. Therefore, position detecting means for detecting three-dimensional position information represented by a magnetic sensor is attached to the ultrasonic probe. This three-dimensional position detection means is capable of grasping a spatial position by a magnetic sensor based on a base point fixed to a certain point. By using this, the position information of the probe when obtaining a tomographic image is compared with the position information of the probe when obtaining a strain elastic image, and the probes that moved when acquiring each other's images are compared. It is possible to grasp the relative shift of the diagnostic image obtained from the movement distance of the child. In addition, by using three-dimensional position detection means, it is possible to keep the amount of pressure applied to the subject tissue constant regardless of the device handler, and it is possible to prepare an examination environment that does not depend on the device handler. It becomes.
[0007]
The ultrasonic diagnostic apparatus according to a second aspect of the present invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first aspect, wherein the display unit is based on a moving distance or spatial coordinates of the ultrasonic probe when acquiring the tomographic image distortion elastic image. The three-dimensional position information is displayed in real time. The strain distribution, the result of which changes depending on the degree of pressure when the ultrasound probe presses against the subject tissue, provides only information relative to the surrounding tissue of the measurement object. By displaying the position information of the child, it is possible to inform the apparatus operator of the moving distance of the ultrasonic probe, and it is possible to perform rendering that enables a certain amount of quantitative evaluation.
[0008]
The ultrasonic diagnostic apparatus according to a third aspect of the present invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first aspect, in which the display unit is configured such that the display unit moves the ultrasonic probe and the contact between the ultrasonic probe and the subject tissue. Based on the area, the pressure distribution in the subject tissue is estimated and displayed as a graph. By displaying the pressure distribution in a graph, it is possible to easily grasp how much pressure is applied to the measurement site.
[0009]
The ultrasonic diagnostic apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first aspect, wherein the display means sets the degree of pressurization / decompression by the ultrasonic probe to the subject tissue at a plurality of levels. It is classified and displayed. By classifying and displaying the degree of pressurization / decompression into a plurality of levels, it is possible to easily grasp how much pressure is applied to the subject.
[0010]
The ultrasonic diagnostic apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first aspect, wherein the display unit includes a moving distance of the ultrasonic probe, the ultrasonic probe, and the subject tissue. The pressure intensity calculated based on the contact area or the pressure intensity calculated based on the moving distance of the ultrasonic probe is displayed as character information. By displaying the pressure intensity as character information, it is possible to easily grasp how much pressure is applied to the measurement site simply by looking at the character.
[0011]
The ultrasonic diagnostic apparatus according to a sixth aspect of the present invention provides the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the ultrasonic probe is applied to the subject tissue when the strain elastic image is rendered. It is provided with a mechanical scanning means by a motor or the like that presses or pressurizes or depressurizes. A more quantitative measurement result can be obtained by using a mechanical scanning device such as a motor as the moving means of the ultrasonic probe.
[0012]
The ultrasonic diagnostic apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to the sixth aspect, wherein the mechanical scanning unit has an automatic stop mechanism for controlling the ultrasonic probe so as not to exceed a preset threshold value. It is provided. The automatic stop mechanism makes it possible to avoid performing an unnecessary pressurizing operation due to a malfunction of a mechanical scanning unit such as a motor.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, which is an ultrasonic diagnostic apparatus having a probe on which a three-dimensional position detection sensor is mounted. It is a figure which shows the block block diagram of the ultrasonic diagnostic apparatus which can be acquired.
[0014]
This ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic probe 1, an ultrasonic transmission / reception circuit 2, a phasing processing circuit 3, a signal processing circuit 4, an image processing circuit 5, a monitor 6, and a three-dimensional position detection means. It comprises. The ultrasonic signal is generated by a transmission signal generation circuit (not shown) in the ultrasonic transmission / reception circuit 2, and the ultrasonic probe 1 formed by arranging a large number of transducers in a strip shape is sufficiently used. Amplified to a voltage level that can be driven. Each vibrator generally has a function of converting an input pulse wave or continuous wave transmission signal into an ultrasonic wave and emitting it, and receiving an ultrasonic wave reflected from the inside of the subject to receive an electric signal. It is formed with the function of converting to and outputting.
[0015]
The reflected signal from the subject in contact with the ultrasonic probe 1 is amplified by a receiving amplifier (not shown) in the ultrasonic transmitting / receiving circuit 2 and the number of received signals corresponding to the number of each transducer. Are input to the phasing processing circuit 3 as independent received signals. The phasing processing circuit 3 captures an input received wave signal and eliminates a time lag when reflected waves emitted from one focal point in the subject reach a plurality of transducers arranged in a strip shape. By delaying the phase of the received signal output from the vibrator, the phase of each received signal is matched. A plurality of received signals whose phases are matched are added to form a received beam signal, and acoustic characteristic information from one focal point is obtained. The reception signal output from the phasing processing circuit 3 is input to the signal processing circuit 4, subjected to signal processing such as filter processing, compression processing, detection processing, and enhancement, and is output to the image processing circuit 5. The image processing circuit 5 has a function of a digital scan converter (DSC), converts the received signal into image data (ultrasonic tomographic image), and draws it on the monitor 6.
[0016]
The three-dimensional position detection means detects the three-dimensional position of the ultrasonic probe 1 in order to perform alignment with the distorted image when acquiring a tomographic image. The three-dimensional position detection means includes a three-dimensional magnetic field position detection sensor 7 (hereinafter referred to as a magnetic field sensor 7), a magnetic field generation means (hereinafter referred to as a magnetic field source) 8, a position / direction analysis unit 9, and a coordinate conversion unit 10. And the measurement site calculation unit 11. In this embodiment, a case where a three-dimensional magnetic field position detection sensor 7 is used as a three-dimensional position detection unit will be described. The magnetic field source 8 is installed at a position relatively fixed with respect to a living body that is a measurement target when performing diagnosis using the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment, and stably radiates a high-frequency magnetic field. To do. A magnetic field sensor 7 which is a magnetic field detection means is provided in the ultrasonic probe 1 and detects a high frequency magnetic field radiated from the magnetic field source 8. The position / direction analysis unit 9 analyzes the magnetic detection signal detected by the magnetic field sensor 7 in a state where the high frequency magnetic field is radiated by the excitation of the magnetic field source 8, thereby making the magnetic field sensor 7 based on the magnetic field source 8. That is, the position and direction of the ultrasonic probe 1 are obtained. The coordinate conversion unit 10 projects the ultrasonic probe 1 onto an arbitrary coordinate system being measured based on the position and direction obtained by the position / direction analysis unit 9. The measurement site calculation unit 11 converts the relative position information with the magnetic field source 8 as a base point, and transfers it to the image processing circuit 5. Thereby, an ultrasonic tomographic image having position information is acquired from the image processing circuit 5.
[0017]
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, which is an ultrasonic diagnostic apparatus having a probe equipped with a three-dimensional position detection sensor, and acquires a strain elastic image. It is a figure which shows the block block diagram of a possible ultrasonic diagnostic apparatus.
[0018]
The ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic probe 1, an ultrasonic transmission / reception circuit 2, an orthogonal detector 12, a complex two-dimensional correlation calculation unit 13, a displacement calculation unit 14, a distortion calculation unit 15, and a monitor. 6 and three-dimensional position detecting means.
[0019]
The ultrasonic probe 1 and the ultrasonic transmission / reception circuit 2 are the same as those in FIG. The quadrature detector 12 converts the RF signals before and after tissue compression into complex envelope signals (IQ signals) before and after tissue compression, respectively, and outputs them to the complex two-dimensional correlation calculation unit 13. The complex two-dimensional correlation calculation unit 13 calculates a two-dimensional correlation between the RF signals before and after tissue compression, and outputs the position where the correlation is maximum and the phase of the correlation function at that time to the displacement calculation unit 14. However, the correlation is calculated only at the half wavelength interval of the ultrasonic center frequency, which is the maximum interval at which the phase can be detected without causing aliasing in the axial direction. This is to prioritize the real-time display of the ultrasonic diagnostic system. Therefore, in order to calculate a highly accurate correlation, it is not necessary to limit to this half wavelength interval. The displacement calculation unit 14 determines the horizontal displacement u based on the maximum horizontal correlation position from the complex two-dimensional correlation calculation unit 13. x And the axial displacement u based on the axial maximum correlation position and the phase at that time y Is output to the distortion calculation unit 15. The strain calculation unit 15 receives the lateral displacement u from the displacement calculation unit 14. x The lateral strain distribution signal ε by spatially differentiating the distribution of x To calculate the lateral displacement u y The axial strain distribution signal ε is obtained by spatially differentiating the distribution of y And the distortion distribution signal is output to the image processing circuit 5. The image processing circuit 5 generates a lateral distortion distribution signal ε x And axial strain distribution signal ε y Is quantized for gray scale display (or color display) and output to the monitor 6. The monitor 6 displays each quantized distortion distribution.
[0020]
This ultrasonic diagnostic apparatus uses the three-dimensional position detection means used in FIG. 1 in order to perform alignment by superimposition with the ultrasonic tomographic image acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. That is, a magnetic field source 8 that radiates a high-frequency magnetic field is installed, a magnetic field sensor 7 is provided in the ultrasonic probe 1, and a position / direction for obtaining the position / direction of the ultrasonic probe 1 with reference to the magnetic field source 8. An analysis unit 9 is provided, which is projected onto an arbitrary coordinate system under measurement by the coordinate conversion unit 10 and the measurement site calculation unit 11, and the relative position information based on the magnetic field source 8 is transferred to the image processing circuit 5. It is like that. Thereby, an ultrasonic distortion elastic image having position information is acquired.
[0021]
The ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 2 acquires an ultrasonic tomographic image and a strain elastic image separately from each other. By combining both ultrasonic diagnostic apparatuses, the ultrasonic tomographic image and the strain elastic image are obtained. Both images can be acquired. Therefore, how these two images are processed and superimposed will be described. FIG. 3 is a block diagram when acquiring an image obtained by superimposing the ultrasonic tomographic image acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1 and the strain elastic image acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. FIG. 3 shows details of a portion related to the image processing circuit 5 of FIGS. 1 and 2. Accordingly, the illustration of components other than the image processing circuit 5 is omitted.
[0022]
The ultrasonic tomographic image probe position memory 16 stores a received signal having the positional information acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. The distortion distribution signal having the positional information acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus 2 is also stored.
[0023]
The position information of the received signal stored in the ultrasonic tomographic probe position memory 16 is, for example, (X B , Y B , Z B The position information of the strain distribution signal stored in the strain elastic image probe position memory 17 is, for example, (X S , Y S , Z S ). These received signals and distortion distribution signals have been subjected to various signal processing as described above. The data stored in the ultrasonic tomographic image probe position memory 16 and the strain elastic image probe position memory 17 are output to the image processing unit 18. The image processing unit 18 converts the received signal into image data (ultrasonic tomographic image), and converts the distortion distribution signal into image data (distortion elastic image) quantized for gray scale display (or color display). , It is output to the alignment circuit 19 together with the position information. The alignment circuit 19 (X S -X '= X B = X N , Y S -Y '= Y B = Y N , Z S -Z '= Z B = Z N ), And outputs it to the superimposed image data 20. As the superimposed image data 20, the image data in which both image positions are combined is simultaneously displayed on the monitor 6. Where (X N , Y N , Z N ) Is a new coordinate obtained by combining the positions of both the tomographic image and the strain elastic image.
[0024]
FIG. 4 is a diagram showing an example of a display screen when position information of an ultrasonic probe equipped with the three-dimensional position detection sensor according to the present invention is displayed on a diagnostic image. The display screen includes a main display unit 6a that displays an ultrasonic tomographic image and a strain elasticity image, and a sub display unit 6b that displays various related images. 5-8 is a figure which shows an example of the display screen of the sub display part 6b. FIG. 5 shows the three-dimensional movement direction and distance of the ultrasonic probe 1 obtained by the three-dimensional position detection sensor 7 and the movement distances (x [mm], y of the x axis, y axis, and z axis). [Mm], z [mm]) are displayed by the respective numerical values and arrows together with the three-dimensional orthogonal coordinate system 21. This three-dimensional orthogonal coordinate system 21 is displayed in real time in coordination with the movement of the ultrasound probe 1 on the sub display unit 6b when, for example, a strain elastic image is displayed on the monitor 6. The sub display unit 6b does not have to be present as a part of the display screen of the monitor 6 as shown in FIG. 4, and may be displayed in a place that is easy for the device operator to view, for example, on another monitor device. Good. This is the same even if the means for moving the ultrasound probe 1 is based on the procedure of the apparatus handler or uses an xyz stage described later.
[0025]
FIG. 6 is an example of a screen that displays the pressure distribution in the subject of the pressure obtained from the movement distance obtained by the three-dimensional position detection sensor, the contact area between the ultrasonic probe 1 and the measurement subject. Indicates. At this time, the measurement object may be assumed to be isotropic in terms of pressure distribution, or the pressure distribution obtained by various means may be approximated. As shown in FIG. 6, by displaying the pressure distribution, it is possible to easily grasp how much pressure is applied to the measurement site.
[0026]
FIG. 7 shows an example of a screen that displays the pressure intensity applied to the measurement object in a graph or text. The pressure depends on the moving distance of the ultrasonic probe 1. The magnitude of the pressure can be estimated from the distance information obtained by the three-dimensional position detection sensor and the area where the ultrasonic probe 1 and the subject are in contact with each other. Therefore, it is possible to determine how much pressure is being applied to the subject from the distance traveled by the ultrasonic probe by setting the pressure in several stages in advance. . In the figure, “HH” has the highest pressure, “LL” has the lowest pressure, and the middle is divided into “H”, “M”, and “L”. As the display method, as shown in FIG. 7, the magnitude of pressure is plotted on the vertical axis, the moving distance of the ultrasound probe 1 is plotted on the horizontal axis, and the current pressurization position is plotted on the horizontal axis. The triangle may be displayed using a circle on the graph, or may be displayed as a pressure level 27 allocated in advance from the current transfer distance as shown in FIG. That is, in FIG. 8, the letter “M” indicating the pressure intensity shown in FIG.
[0027]
In FIG. 8, the measurement target part indicating the magnitude of the pressure is determined by setting a ROI (Region of Interest) like a circle 26, for example. The size of the ROI can be arbitrarily changed.
[0028]
According to the above-described embodiment, in order to make a desired diagnosis, it is possible for the operator to know how to apply pressure to the subject and the state of pressure propagation in the subject. Therefore, it is possible to suppress a measurement error due to a difference in apparatus handler.
[0029]
FIG. 9 is a diagram showing an example of an ultrasonic diagnostic apparatus in which a mechanical scanning unit such as a motor is used when a subject is pressurized and decompressed to obtain a strain elastic image. This ultrasonic diagnostic apparatus is provided with a mechanism that does not apply excessive pressure to a subject due to pressurization by a motor. In the figure, an ultrasonic probe, means for pressurizing and depressurizing without applying more pressure than necessary to the subject, and three-dimensional position detecting means are shown, and other ultrasonic transmission / reception circuit 2 and quadrature detector. 12, the complex two-dimensional correlation calculation unit 13, the displacement calculation unit 14, the distortion calculation unit 15, and the monitor 6 are not shown.
[0030]
The xyz stage 28 uses a motor as a driving force source, and moves the ultrasonic probe 1 three-dimensionally. The xyz stage control unit 29 controls the movement of the xyz stage 28 based on a threshold value preset in the threshold value setting / determination unit 30. The threshold setting / determination unit 30 sequentially reads position information (actual movement distance of the ultrasonic probe 1) sent from the position / direction analysis unit 9 of the three-dimensional position detection means, compares it with the threshold, The comparison result is supplied to the xyz stage controller 29. The threshold value of the threshold value setting / determination unit 30 is set in advance by the operator of the apparatus, and is a threshold value of distance information that does not allow the ultrasonic probe 1 to move further, that is, an allowable movement range. Therefore, the ultrasonic probe 1 is controlled to move only within a preset allowable range, and does not apply more pressure than necessary to the subject.
[0031]
The xyz stage control unit 29 controls the xyz stage 28 according to the algorithm shown in FIG. In step S31, probe movement distance information or pressure intensity information that is considered to achieve arbitrary pressurization or decompression is set in the xyz stage controller 29 in advance by the apparatus operator.
[0032]
In step S32, the xyz stage control unit 29 drives the xyz stage 28 based on these pieces of information to move the ultrasonic probe 1. When the pressure intensity information is set, the probe is moved according to the pressure-probe moving distance curve converted from the elasticity model of the subject. At the same time, the movement distance information (x ′, y ′, z ′) of the actual probe 1 by the motor is grasped by the three-dimensional position detection device. On the other hand, before starting the movement of the probe 1, the apparatus handler sets the movement limit distance information (x ″, y ″, z) in the threshold setting / determination unit 30 in order to limit the movement distance of the probe 1. Accordingly, the movement distance information (x ′, y ′, z ′) of the probe 1 due to the movement of the motor is input to the position / direction analysis unit 29 as needed. The setting / determination unit 30 receives the travel distance information (x ′, y ′, z ′) of the probe 1 as needed from the position / direction analysis unit 29 and is set before the probe 1 moves. The movement limit distance information (x ″, y ″, z ″) is input.
[0033]
In step S33, the threshold value setting / determination unit 30 performs a comparison process between the movement distance information (x ′, y ′, z ′) and the movement restriction distance information (x ″, y ″, z ″) as needed, and the movement distance ( If none of x ′, y ′, z ′) reaches the movement limit distance (x ″, y ″, z ″), the process of step S32 is executed, and then the probe 1 is moved. When any one of the movement distances (x ′, y ′, z ′) reaches the movement limit distance (x ″, y ″, z ″), that is, any of the movement distances (x ′, y ′, z ′) If one of them becomes equal to the movement limit distance (x ″, y ″, z ″), the process proceeds to the next step S34. In step S34, the movement of the probe 1 by the motor, that is, the driving of the xyz stage 28 is stopped. Accordingly, it is possible to avoid the execution of the pressurizing operation by the probe 1 more than necessary due to the malfunction of the motor.
[0034]
As described above, according to the above-described embodiment, the position detection sensor is attached to the probe with the tomographic image and the distortion image, so that the probe can be superimposed on the same screen even if the probe moves during the acquisition of the diagnostic image. The display can be performed, and the position specified by the tissue elasticity can be easily specified. Furthermore, the moving distance of the probe can be grasped quantitatively by detecting the three-dimensional position. In addition, by displaying the probe movement distance, subject pressure distribution, pressure intensity, etc. obtained from this distance information simultaneously with the diagnostic image in real time, strain elasticity image diagnosis with a certain degree of quantification is possible. .
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, any strain elastic image rendering means can accurately grasp and render the positional relationship between a tomographic image and a strain elastic image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, which is an ultrasonic diagnostic apparatus having a probe on which a three-dimensional position detection sensor is mounted; It is a figure which shows the block block diagram of the ultrasonic diagnostic apparatus which can be acquired.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, which is an ultrasonic diagnostic apparatus having a probe equipped with a three-dimensional position detection sensor, and acquires a strain elastic image It is a figure which shows the block block diagram of a possible ultrasonic diagnostic apparatus.
3 is a block configuration diagram in the case of acquiring an image obtained by superimposing the ultrasonic tomographic image acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1 and the strain elastic image acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 2; FIG. 3 shows details of a portion related to the image processing circuit 5 of FIGS. 1 and 2.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a display screen when position information of an ultrasonic probe equipped with a three-dimensional position detection sensor according to the present invention is displayed on a diagnostic image.
FIG. 5 shows three-dimensional Cartesian coordinates of the three-dimensional movement direction and distance of the ultrasonic probe obtained by the three-dimensional position detection sensor, and the movement distances of the x-axis, y-axis, and z-axis. It is a figure displayed with each numerical value and an arrow with a system.
FIG. 6 shows an example of a screen that displays the pressure distribution in the subject of the pressure obtained from the movement distance obtained by the three-dimensional position detection sensor, the contact area between the ultrasonic probe and the measurement subject. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a screen for displaying a pressure intensity applied to a measurement object in a graph.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a screen that displays, in characters, the pressure intensity applied to the measurement object.
FIG. 9 is a diagram showing an example of an ultrasonic diagnostic apparatus in which a motor is used when pressurizing and depressurizing a subject to obtain a strain elastic image.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an algorithm of an xyz stage control unit that controls an xyz stage.
[Explanation of symbols]
1 ... Probe
2 ... Ultrasonic transceiver circuit
3 ... Phase adjustment circuit
4 ... Signal processing circuit
5. Image processing circuit
6 ... Monitor
6a ... Main display section
6b ... Sub display section
7 ... Magnetic field sensor
8 ... Magnetic field source
9 ... Position / direction analysis circuit
10. Coordinate conversion circuit
11 ... Measurement site calculation circuit
12 ... RF signal recording circuit
13 ... Tissue displacement distribution detection circuit
14. Displacement / strain conversion circuit
15 ... Weaving strain distribution data
16 ... Ultrasonic tomographic probe position memory
17 ... Strain elastic image probe position memory
18. Image processing unit
19 ... Positioning circuit
20: Superimposed image data
28 ... xyz stage
29 ... xyz stage controller
30: Threshold setting / determination unit

Claims (8)

被検体組織に接触する超音波探触子と、
前記超音波探触子によって検出された信号を処理して断層画像及び歪み弾性画像を生成する信号処理手段と、
前記超音波探触子の3次元の位置情報を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段によって検出された前記超音波探触子の位置情報に基づいて位置合わせされた前記断層画像と前記歪み弾性画像とを同時に表示する表示手段と
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasound probe in contact with the subject tissue;
Signal processing means for processing a signal detected by the ultrasonic probe to generate a tomographic image and a strain elastic image;
Position detecting means for detecting three-dimensional position information of the ultrasonic probe;
Ultrasound comprising: display means for simultaneously displaying the tomographic image and the strain elastic image aligned based on positional information of the ultrasonic probe detected by the position detecting means Diagnostic device.
請求項1において、前記表示手段は、前記断層画像歪み弾性画像を取得する際の前記超音波探触子の移動距離又は空間座標上の3次元の前記位置情報をリアルタイムに表示することを特徴とする超音波診断装置。  2. The display unit according to claim 1, wherein the display means displays in real time the moving distance of the ultrasonic probe or the three-dimensional position information on spatial coordinates when acquiring the tomographic image distortion elasticity image. Ultrasound diagnostic device. 請求項1において、前記表示手段は、前記超音波探触子の移動距離及び前記超音波探触子と前記被検体組織との接触面積に基づいて、前記被検体組織内での圧力分布を推定し、それをグラフ化して表示することを特徴とする超音波診断装置。  2. The pressure distribution in the subject tissue according to claim 1, wherein the display means estimates a pressure distribution in the subject tissue based on a moving distance of the ultrasound probe and a contact area between the ultrasound probe and the subject tissue. And displaying it in a graph. 請求項1において、前記表示手段は、前記被検体組織への前記超音波探触子による加圧・減圧の程度を複数のレベルに分類して表示することを特徴とする超音波診断装置。  2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the display unit classifies and displays the degree of pressurization / decompression by the ultrasonic probe on the subject tissue into a plurality of levels. 請求項1において、前記表示手段は、前記超音波探触子の移動距離と、前記超音波探触子と前記被検体組織との接触面積に基づいて算出される圧力強度又は前記超音波探触子の移動距離に基づいて算出される圧力強度を文字情報として表示することを特徴とする超音波診断装置。  2. The display unit according to claim 1, wherein the display means calculates a pressure intensity calculated based on a moving distance of the ultrasonic probe and a contact area between the ultrasonic probe and the subject tissue, or the ultrasonic probe. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that a pressure intensity calculated based on a moving distance of a child is displayed as character information. 請求項1から5までのいずれか1において、前記歪み弾性画像を描出する場合に、前記超音波探触子を前記被検体組織に押し当てて加圧又は減圧を行うモータ等による機械走査手段を備えたことを特徴とする超音波診断装置。  The mechanical scanning means by a motor or the like according to any one of claims 1 to 5, wherein when the strain elastic image is drawn, the ultrasonic probe is pressed against the subject tissue to perform pressurization or decompression. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: 請求項6において、前記機械走査手段は、予め設定された閾値を前記超音波探触子が超えないように制御する自動停止機構を備えたことを特徴とする超音波診断装置。  7. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6, wherein the mechanical scanning unit includes an automatic stop mechanism that controls the ultrasonic probe so as not to exceed a preset threshold value. 被検体組織に接触する超音波探触子と、
前記超音波探触子によって検出された信号を処理して断層画像及び歪み弾性画像を生成する信号処理手段と、
前記超音波探触子の3次元の位置情報を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段によって検出された前記超音波探触子の位置情報に基づいて位置合わせされた前記断層画像と前記歪み弾性画像とを同時に表示する表示手段とを備え、
前記表示手段は、前記断層画像及び前記歪み弾性画像を取得する際の前記超音波探触子の移動距離又は座標空間上の3次元の前記位置情報をリアルタイムに表示することを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasound probe in contact with the subject tissue;
Signal processing means for processing a signal detected by the ultrasonic probe to generate a tomographic image and a strain elastic image;
Position detecting means for detecting three-dimensional position information of the ultrasonic probe;
Display means for simultaneously displaying the tomographic image and the strain elastic image aligned based on the position information of the ultrasonic probe detected by the position detection means;
The display means displays in real time the moving distance of the ultrasonic probe when acquiring the tomographic image and the strain elastic image or the three-dimensional position information on the coordinate space. Diagnostic device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103439956A (en) * 2013-09-03 2013-12-11 赵阿萌 Intelligent medical controlled environment management, monitoring and operation system

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8043216B2 (en) 2004-06-09 2011-10-25 Hitachi Medical Corporation Method of displaying elastic image and diagnostic ultrasound system
WO2005122907A1 (en) * 2004-06-22 2005-12-29 Hitachi Medical Corporation Ultrasonograph and elasticity image display method
US7223241B2 (en) * 2004-12-16 2007-05-29 Aloka Co., Ltd. Method and apparatus for elasticity imaging
JP2007152074A (en) * 2005-01-21 2007-06-21 Chikayoshi Sumi Displacement or distortion measuring method and device, speed measuring method, elastic modulus/viscoelastic modulus measuring device, and ultrasonic diagnostic apparatus
JP4772417B2 (en) * 2005-08-11 2011-09-14 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment
CN101193594B (en) * 2005-10-04 2010-08-25 株式会社日立医药 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device employing same
JP4698626B2 (en) * 2007-03-08 2011-06-08 アロカ株式会社 Elasticity measuring device
JP4989262B2 (en) * 2007-03-15 2012-08-01 株式会社日立メディコ Medical diagnostic imaging equipment
JP5371199B2 (en) * 2007-04-10 2013-12-18 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment
WO2009063691A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-22 Hitachi Medical Corporation Ultrasonic imaging system
JP5156421B2 (en) * 2008-02-07 2013-03-06 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment
JP5829008B2 (en) * 2010-04-23 2015-12-09 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Ultrasonic diagnostic equipment
JP5591309B2 (en) * 2012-11-29 2014-09-17 キヤノン株式会社 Image processing apparatus, image processing method, program, and storage medium
JP6168555B2 (en) * 2013-09-17 2017-07-26 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic system
CN104771192A (en) * 2015-04-20 2015-07-15 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 Method for processing form and elasticity information of tissue and elasticity detection apparatus
JP6831696B2 (en) 2016-12-27 2021-02-17 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Ultrasonic diagnostic system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2849159B2 (en) * 1990-05-11 1999-01-20 淑 中山 Ultrasound diagnostic equipment
CA2102785A1 (en) * 1991-05-10 1992-11-26 Jonathan Ophir Method and apparatus for elastographic measurement and imaging
JPH05228144A (en) * 1992-02-24 1993-09-07 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic system
JPH0833623A (en) * 1994-07-25 1996-02-06 Aloka Co Ltd Ultrasonic wave probe and ultrasonic diagnostic system
JP3601878B2 (en) * 1995-07-13 2004-12-15 株式会社東芝 Ultrasound and nuclear magnetic resonance combined diagnostic equipment
JP4201396B2 (en) * 1998-08-20 2008-12-24 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment
JP4621338B2 (en) * 2000-07-11 2011-01-26 株式会社東芝 Ultrasonic remote diagnosis system
JP2002238899A (en) * 2001-02-14 2002-08-27 Aloka Co Ltd Ultrasonic probe scanning device
JP2003225239A (en) * 2002-01-31 2003-08-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic imaging device
JP4088104B2 (en) * 2002-06-12 2008-05-21 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103439956A (en) * 2013-09-03 2013-12-11 赵阿萌 Intelligent medical controlled environment management, monitoring and operation system

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JP2004089362A (en) 2004-03-25

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