JP4455003B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
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Description
また、超音波探触子が生体表皮に接触していない領域など、超音波探触子の形状や対象組織の形態が原因で、診断装置で設定された関心領域(ROI)内に、変位を演算することが無意味な領域が存在する場合もある。このような局面においては、関心領域として設定された領域(ROI)内に、意味のない変位の値を持つ領域が存在し、その変位の値を用いて演算される歪みの値を画像として表示した場合、同じくその歪み画像に対応する領域は正しくなく意味のない情報となる。
Ymi,j =圧力(応力)ij/(歪み量i,j )
(i,j =1,2,3,・・・)
変位計測部109から出力される変位フレームデータを利用し、関心領域(ROI)内のすべての計測点のそれぞれについて、画像表示する価値を評価し、無益な情報と有益な情報とを識別し、無益な情報を最終的に画像として残さない(マスキングして隠す)ようにすることを試みる手段となるものであり、以下にその方法を詳細に説明する。
Xi,j (i=1,2,3,・・・,N、j=1,2,3,・・・M)
で示す。ここで、指標iは弾性画像の横軸方向の座標に、jは縦軸方向の座標に相当し、超音波装置で設定された関心領域(ROI)に含まれるすべての要素データをこの指標にて参照するようになっている。
現在、注目している要素データを例えばX4,4 とし、X4,4 の座標を中心とした3(要素)×5(要素)のサイズのカーネル31を設定し、このカーネル31内に分布する計15個の要素データ群を母集団とした統計的特徴量として、例えば平均と標準偏差を以下のように演算する。
{(標準偏差)4,4 }2
=Σ{(平均)4,4 −(計測結果フレームデータXi,j )}2/15
(3≦i≦5,2≦j≦6)
(計測クオリティーフレームデータYi,j )=(標準偏差)i,j
(i=1,2,3,・・・、N、j=1,2,3,・・・M)
⇒(判定結果フレームデータZi,j )=0
(計測クオリティーフレームデータYi,j )≦(閾値Th)
⇒(判定結果フレームデータZi,j )=1
(i=1,2,3,・・・、N、j=1,2,3,・・・M)
この結果として生成される判定結果フレームデータZi,j は、例えば、図6のように構成される。
上述の実施例では、表示価値評価部115において、表示価値がある領域の値を「0」、表示価値がない領域の値を「1」に設定された判定結果フレームデータを生成するようにしたが、本発明はこの例に限らず、表示価値の有無を識別できる値が設定されていればよいことはいうまでもない。
⇒(弾性階調化フレームデータTi,j )=0
(判定結果フレームデータZi,j )=1
⇒(弾性階調化フレームデータTi,j )=(Si,j の大小に応じた「1」〜「255」の値)
(i=1,2,3,・・・、N、j=1,2,3,・・・M)
⇒(弾性色相フレームデータURij)=0
(弾性色相フレームデータUGij)=0
(弾性色相フレームデータUBij)=0
(弾性階調化フレームデータTi,j )=1〜255
⇒(弾性色相フレームデータURij)=(Ti,j −1)
(弾性色相フレームデータUGij)=0
(弾性色相フレームデータUBij)=254−(Ti,j −1)
(i=1,2,3,・・・,N、j=1,2,3,・・・M)
また、超音波探触子が生体表皮に接触していない領域を関心領域とするような第5の局面などのように、超音波探触子の形状や対象組織の形態が原因で、診断装置で設定された関心領域(ROI)内に、変位を演算することが無意味な領域が存在する場合もある。このような第5の局面においては、関心領域として設定された領域(ROI)内に、意味のない変位の値を持つ領域が存在することとなり、その変位の値を用いて演算される歪みの値を画像として表示した場合、同じくその歪み画像には正しくない意味のない情報を含むことになる。
(比率R)=[Σ{(判定結果フレームデータZi,j )=1}]/(N×M)
そして、求められた比率Rがある基準比率Rstd(例えば、0.5)より小さい場合は、フレーム内において表示価値がある計測点が少ないと判断し、判定結果フレームデータのすべての要素データを「0」に再設定した判定結果フレームデータを以下に示すように、再度、生成する。
⇒(判定結果フレームデータZi,j )=0
(i=1,2,3,・・・、N、j=1,2,3,・・・M)
(i=1,2,3,・・・N、j=1,2,3,・・・M)
⇒(判定結果フレームデータZi,j )=0
(i=1,2,3,・・・N、j=1,2,3,・・・M)
計測結果フレームデータとして、圧力計測部110から出力される圧力データPを入力し、この圧力Pがある基準圧力Pstdより小さい場合は、フレーム内において表示価値がある計測点が少ないと判断し、判定結果フレームデータのすべての要素データを「0」に再設定した判定結果フレームデータを以下に示すように、再度、生成する。
⇒(判定結果フレームデータZi,j )=0
(i=1,2,3,・・・N、j=1,2,3,・・・M)
また、上述の圧力データPが、画像横軸方向への1次元分布として、
Pi(i=1,2,3,・・・N)
として得られる場合は、それぞれの座標iに応じて、基準圧力Pstdと比較を行い、基準圧力Pstdに満たない座標においては、対応する座標の判定結果フレームデータZi,j を「0」に設定する。
上述の実施の形態では、1フレーム内における領域的な除去処理(領域除去機能)と、1フレーム全体の除去処理(フレーム除去機能)を独立して詳述したが、これに限らず、こられの2つの動作を組み合わせて、同時に行うことも可能であり、そのように構成されていてもよい。
Ymi,j =(ΔPi,j )/(ΔLi,j /ΔX)
このようにして求められた弾性率Ymi,j により、各計測点の弾性率が求められ、弾性フレームデータが生成される。
100…超音波探触子
101…超音波送受信制御回路
102…送波回路
103…受信回路
104…整相加算回路
105…信号処理部
106…白黒スキャンコンバータ
107…画像表示器
108…RF信号フレームデータ選択部
109…変位計測部
110…圧力計測部
111…歪み及び弾性率演算部
112…弾性データ処理部
113…カラースキャンコンバータ
1131…フレームメモリ回路
1132…階調化処理回路
1133…色相情報付与回路
1134…画像構築回路
114…切替加算器
115…表示価値評価部
1151…フレームメモリ回路
1152…計測クオリティー評価回路
1153…表示判定回路
116…装置制御インタフェース部
1161…閾値制御信号
1162〜1164…制御信号
Claims (16)
- 被検体組織に接触する超音波探触子によって検出された信号を処理して断層像データ及び歪み又は弾性データを生成する信号処理手段と、
前記歪み又は弾性データの生成過程で利用される各種データに基づいて、生成された歪み又は弾性データのうち、前記生成過程において適切な状況の下で演算された表示価値が有る歪み又は弾性データか、前記生成過程において不適切な状況の下で演算された表示価値が無い歪み又は弾性データかを評価する表示価値評価手段と、
前記表示価値が有る歪み又は弾性データに色相情報又は白黒輝度情報を付与する情報付与手段と、
前記断層画像データからの断層画像と前記情報付与手段によって色相情報又は白黒輝度情報が付与された前記歪み画像データからの歪み画像又は前記弾性画像データからの弾性画像とを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。 - 被検体に対して超音波の送信及び受信を行い反射エコー信号を出力する超音波送受信手段と、
前記反射エコー信号を用いて運動組織を含む被検体内のRF信号フレームデータを所定周期で繰り返して時系列のRF信号フレームデータを取得する断層走査手段と、
前記時系列のRF信号フレームデータに所定の信号処理を行い時系列の断層フレームデータを求める信号処理手段と、
前記時系列の断層フレームデータを断層像データに変換する断層像データ変換手段と、
前記時系列のRF信号フレームデータに基づいて前記断層像上の各点の移動量又は変位を表す変位フレームデータを生成する変位計測手段と、
前記被検体の診断部位の体腔内圧力を計測又は推定して圧力データを生成する圧力計測手段と、
前記変位フレームデータ及び前記圧力データに基づいて前記断層像上の各点の歪み及び弾性率を表した弾性フレームデータを生成する歪み及び弾性率演算手段と、
前記弾性フレームデータの生成過程で利用される各種データに基づいて、前記弾性フレームデータのうち、前記生成過程において適切な状況の下で演算された表示価値の有る弾性フレームデータか、前記生成過程において不適切な状況の下で演算された表示価値の無い弾性フレームデータかを示す表示価値を評価する表示価値評価手段と、
前記表示価値が有る弾性フレームデータに色相情報又は白黒輝度情報を付与する情報付与手段と、
前記断層像データからの断層像と前記情報付与手段によって色相情報又は白黒輝度情報が付与された前記弾性フレームデータからの弾性画像とを表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2において、前記情報付与手段は、
表示価値が有る領域は階調化した画像情報を付与し、表示価値が無い領域は表示価値がある領域の階調化された画像情報とは相容れない単一の画像情報を付与して弾性フレームデータを構築することにより、両領域を画像上で識別可能にしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2又は3において、前記情報付与手段は、
さらに、表示価値が有るフレームは階調化した画像情報を付与し、表示価値が無いフレームは表示価値がある領域の階調化された画像情報とは相容れない単一の画像情報を付与して弾性フレームデータを構築することにより、両フレームを画像上で識別可能にしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2乃至4のいずれか1項において、前記表示価値評価手段は、
前記弾性フレームデータの生成過程で利用される各種データの要素データを母集団とした統計処理を施し、その統計的特徴に基づいて、前記弾性フレームデータの表示価値を評価するようにしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2乃至5のいずれか1項において、前記表示価値評価手段は、
前記変位計測手段から出力される前記変位フレームデータに基づいて、前記弾性フレームデータの表示価値を評価するようにしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2乃至6のいずれか1項において、前記表示価値評価手段は、
前記圧力計測手段から出力される前記圧力データに基づいて、前記弾性フレームデータの表示価値を評価するようにしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2乃至7のいずれか1項において、前記表示価値評価手段は、
前記歪み及び弾性率演算手段から出力される前記弾性フレームデータに基づいて、前記弾性フレームデータの表示価値を評価するようにしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2乃至8のいずれか1項において、前記表示価値評価手段は、
前記弾性フレームデータの表示価値の結果に応じて、弾性フレームデータを表示する関心領域(ROI)の位置及び範囲の少なくとも一方を自動で設定するようにしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2乃至9のいずれか1項において、前記表示手段は、
前記表示価値が無い前記弾性フレームデータを表示しないようにし、前記断層像データのみを表示したことを特徴とする超音波診断装置。 - 被検体組織に接触する超音波探触子によって検出された信号を処理して断層像データ及び歪み又は弾性データを生成する信号処理手段と、
前記歪み又は弾性データの生成過程で利用される各種データに基づいて、生成された歪み又は弾性データのうち、前記生成過程において適切な状況の下で演算された表示価値が有る歪み又は弾性データか、前記生成過程において不適切な状況の下で演算された表示価値が無い歪み又は弾性データかを評価する表示価値評価手段と、
前記表示価値が無い歪み又は弾性データからの画像を表示しないで、前記断層画像のみを表示する前記表示手段と
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1において、前記情報付与手段は、
表示価値が有る領域は階調化した画像情報を付与し、表示価値が無い領域は表示価値がある領域の階調化された画像情報とは相容れない単一の画像情報を付与して歪み又は弾性データを構築することにより、両領域を画像上で識別可能にしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1又は12において、前記情報付与手段は、
さらに、表示価値が有る歪み又は弾性データは階調化した画像情報を付与し、表示価値が無い歪み又は弾性データは表示価値がある領域の階調化された画像情報とは相容れない単一の画像情報を付与して弾歪み又は弾性データを構築することにより、歪み又は弾性データを識別可能な画像データにしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1、12又は13のいずれか1項において、前記表示価値評価手段は、
前記歪み又は弾性データの生成過程で利用される各種データの要素データを母集団とした統計処理を施し、その統計的特徴に基づいて、前記歪み又は弾性データの表示価値を評価するようにしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1、12乃至14のいずれか1項において、前記表示価値評価手段は、
前記歪み又は弾性データの表示価値の結果に応じて、歪み又は弾性データを表示する関心領域(ROI)の位置及び範囲の少なくとも一方を自動で設定するようにしたことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1、12乃至15のいずれか1項において、前記表示手段は、
前記表示価値が無い前記弾性フレームデータを表示しないようにし、前記断層像データのみを表示したことを特徴とする超音波診断装置。
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