JP5209184B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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本発明は超音波診断装置に係り、特に、超音波を利用して得られる断層像の各座標に対応した点の歪み及び/又は弾性率を演算することにより生体組織の硬さ又は軟らかさを示す弾性画像を得ることのできる超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and in particular, by calculating the strain and / or elasticity of a point corresponding to each coordinate of a tomographic image obtained using ultrasonic waves, the hardness or softness of a living tissue is calculated. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus capable of obtaining an elastic image shown.
超音波診断装置は、被検体に当接させて用いられる超音波探触子から該被検体内に超音波ビームをスキャンさせながら照射し、その過程で反射された超音波を順次検出することによって、該スキャン面の各位置における反射強度を画像化することによりたとえばBモード像からなる断層像を得るようになっている。 The ultrasonic diagnostic apparatus irradiates an ultrasonic probe while scanning an ultrasonic beam from an ultrasonic probe used in contact with the subject, and sequentially detects reflected ultrasonic waves in the process. A tomographic image made up of, for example, a B-mode image is obtained by imaging the reflection intensity at each position on the scan plane.
そして、断層像の他に、該断層像と並設させあるいは重ね合わせて弾性画像を表示し、該断層像と対応する個所における生体組織の硬さあるいは軟らかさの程度を認識できるものが知られるようになっている。 In addition to a tomographic image, an elastic image is displayed by being juxtaposed with or superposed on the tomographic image, and a device capable of recognizing the degree of hardness or softness of a living tissue at a location corresponding to the tomographic image is known. It is like that.
ここで、該弾性画像は、被検体に圧力(増圧、減圧)を加え、その過程で得られる時系列的に隣接する2つのフレームの超音波受信信号の相関演算を利用し、各座標における変位の算出に基づいて前記圧力の値に応じた弾性率を演算することによって構築される。 Here, the elasticity image is obtained by applying a pressure (increase / decrease) to the subject and using the correlation calculation of the ultrasonic reception signals of two frames adjacent in time series obtained in the process. It is constructed by calculating an elastic modulus corresponding to the pressure value based on the displacement calculation.
このような超音波診断装置は、たとえば下記特許文献1あるいは特許文献2に詳細に開示されている。
しかし、前記超音波診断装置において、時系列的に隣接する2つのフレームの超音波受信信号の間の時間間隔中に大きな速度で変位する組織を含む場合に、該組織に関して変位演算範囲を逸脱し、正しく変位を演算することのできないエラー(相関演算エラー)領域が存在してしまうことがある。 However, when the ultrasonic diagnostic apparatus includes a tissue that is displaced at a high speed in the time interval between the ultrasonic reception signals of two frames adjacent in time series, the displacement calculation range of the tissue deviates. There may be an error (correlation calculation error) area where displacement cannot be calculated correctly.
たとえば、血管内の血栓あるいはプラークなどの周囲を高速に移動する流動体である血液で囲まれる組織の弾性画像を構築した場合、上述したエラー領域が標示され、質の高い弾性画像が得られないといった不都合が生じる場合がある。 For example, when an elastic image of a tissue surrounded by blood, which is a fluid that moves at high speed around a thrombus or plaque in a blood vessel, is constructed, the above-described error region is marked and a high-quality elastic image cannot be obtained. Inconvenience may occur.
本発明の目的は、上述したような相関演算エラー領域が表示されるのを回避させ、質の高い弾性画像を得ることのできる超音波診断装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of avoiding the display of a correlation calculation error region as described above and obtaining a high-quality elastic image.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1)本発明による超音波診断装置は、たとえば、断層像上の計測点の変位を算出し、前記変位に基づいて生体組織の硬さ又は軟らかさを示す弾性画像を生成する弾性画像生成手段を備える超音波診断装置であって、ドプラ法によって特定の領域の速度情報を求め、前記速度情報に基づいて画像領域を選択する速度分布検出手段と、この速度分布検出手段によって選択された画像領域に対応する弾性画像を選択する弾性画像選択手段とを備えることを特徴とするものである。
(1) The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention calculates , for example, the displacement of a measurement point on a tomographic image, and generates an elastic image generation unit that generates an elastic image indicating the hardness or softness of a living tissue based on the displacement. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a velocity distribution detection unit that obtains velocity information of a specific region by a Doppler method, and selects an image region based on the velocity information; and an image region selected by the velocity distribution detection unit And an elastic image selection means for selecting an elastic image corresponding to.
(2)本発明による超音波診断装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、前記弾性画像選択手段によって選択された弾性画像情報は色相あるいは輝度情報を付与し、選択されなかった弾性画像情報に対応する領域には前記速度情報を付与する手段が備えられていることを特徴とする。
(2) The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention is based on, for example, the configuration of (1), and the elastic image information selected by the elastic image selecting means gives hue or luminance information, and the elastic image not selected. The area corresponding to the information is provided with means for giving the speed information .
(3)本発明による超音波診断装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、拍動によって変位する部位の変位量を算出し該変位を元に戻す補正を行う拍動信号処理部を設け、この拍動信号処理部からの情報に基づき前記弾性画像生成手段によって弾性画像を生成することを特徴とする。 (3) The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes, for example, a pulsation signal processing unit that calculates the amount of displacement of a portion displaced by pulsation and performs correction to restore the displacement based on the configuration of (1). And an elastic image is generated by the elastic image generating means based on information from the pulsation signal processing unit.
(4)本発明による超音波診断装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、前記速度分布検出手段は、予め求めたしきい値と前記速度情報を比較し、前記弾性画像選択手段は、前記弾性画像において前記速度情報が前記しきい値より大きくなる領域を表示しないことを特徴とする。
(4) The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention is premised on the configuration of (1), for example, the velocity distribution detecting means compares the threshold value obtained in advance with the velocity information , and the elastic image selecting means is The elastic image does not display a region where the velocity information is larger than the threshold value.
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to the above structure, A various change is possible in the range which does not deviate from the technical idea of this invention.
このような構成からなる超音波診断装置によれば、質の高い弾性画像を表示させることができる。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus having such a configuration, a high-quality elastic image can be displayed.
以下、本発明による超音波診断装置の実施例を図面を用いて説明をする。 Embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明による超音波診断装置の一実施例を示す概略ブロック図である。 FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
まず、図示しない被検体に当接させて用いられる超音波探触子1がある。この超音波探触子1は被検体との当接面側に多数の並設された超音波振動子を備えて構成されている。 First, there is an ultrasonic probe 1 used in contact with a subject (not shown). The ultrasonic probe 1 is configured to include a large number of ultrasonic transducers arranged in parallel on the contact surface side with the subject.
また、この超音波探触子1は、たとえば各超音波振動子を含む平面内において該各超音波振動子の超音波ビーム走査がなされることにより、超音波を該被検体内に照射するともに該被検体内で反射された超音波を受信するようになっている。ここで、超音波ビーム走査がなされる面(スキャン面)はこれから得ようとする被検体の断層像における面に相当する。 In addition, the ultrasonic probe 1 irradiates ultrasonic waves into the subject by performing ultrasonic beam scanning of the ultrasonic transducers in a plane including the ultrasonic transducers, for example. An ultrasonic wave reflected in the subject is received. Here, the surface (scanning surface) on which ultrasonic beam scanning is performed corresponds to the surface in the tomographic image of the subject to be obtained.
なお、この実施例において該超音波探触子1の被検体への当接は該被検体を圧迫し変位が生じるようにして操作される。時間的に異なる少なくとも2つのスキャン面における断層像から変位を算出し、この変位に基づいて弾性画像を生成させる必要があるからである。 In this embodiment, the contact of the ultrasonic probe 1 with the subject is operated so as to press the subject and cause displacement. This is because it is necessary to calculate a displacement from tomographic images on at least two scan planes that are temporally different and generate an elastic image based on the displacement.
超音波探触子1による超音波の照射は送信回路2の駆動によって、反射された超音波の受信は受信回路3の駆動によってなされ、これら送信回路2および受信回路3の駆動のタイミングは超音波送受信制御回路4によって制御されるようになっている。
Irradiation of ultrasonic waves by the ultrasonic probe 1 is performed by driving the
なお、前記送信回路2は送波整相加算回路(図示せず)を具備し、この送波整相加算回路によって送信される超音波の収束点をある深さに設定できるようになっている。
The
被検体内で反射された超音波(超音波振動子のビーム走査面からの超音波)は超音波探触子1を介して反射エコー信号として前記受信回路3に入力され、さらに整相加算回路5に出力されるようになっている。この整相加算回路5では、該反射エコー信号の位相が制御されて、一点あるいは複数の収束点に対して超音波ビームを形成するようになっている。
Ultrasound reflected in the subject (ultrasound from the beam scanning surface of the ultrasound transducer) is input to the receiving circuit 3 as a reflected echo signal via the ultrasound probe 1, and further, a phasing addition circuit. 5 is output. In the
位相が制御された該整相加算回路5からの反射エコー信号(RF信号)は信号処理部6に入力され、この信号処理部6にて、該反射エコー信号はA/D変換され、さらに、ゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪廓強調等の処理が施されるようになっている。
The reflected echo signal (RF signal) from the phasing / adding
信号処理部6から時系列的に連続して出力される複数の断層像データ(たとえばBモード像データ)は、白黒スキャンコンバータ7にて、それぞれ各フレームメモリに格納され、テレビジョン方式の周期で読み出されるようになっている。
A plurality of tomographic image data (for example, B-mode image data) continuously output in time series from the
白黒スキャンコンバータ7からの断層像データは切換加算器8を介して画像表示器9に出力され、白黒の断層像が画面に表示されるようになっている。
The tomographic image data from the black and
ここで、前記切換加算器8には白黒スキャンコンバータ7からの前記断層像データとともに後述するカラースキャンコンバータ13からのカラーの弾性画像データが入力されるように構成され、制御部16を介した操作卓15の操作によって、前記各画像を加算(重畳)、並列させ、あるいは切り換えて画像表示器9に出力させるようになっている。
Here, the
一方、前記整相加算回路5からの反射エコー信号(RF信号)はRF信号フレームデータ選択部10に入力され、このRF信号フレームデータ選択部10にて、該RF信号は、前記スキャン面に対応したフレーム毎に、順次フレームメモリに格納されるようになっている。
On the other hand, the reflected echo signal (RF signal) from the
ここで、各フレームメモリは、現在格納されたRF信号フレームデータをフレームデータNとした場合、それらから時間的にさかのぼってフレームデータ(N−1)、フレームデータ(N−2)、フレームデータ(N−3)、……、フレームデータ(N−M)が存在していることになる。そして、フレームデータN以外の他のフレームデータ(N−1)、(N−2)、(N−3)、……、(N−M)のうちの一つのフレームデータ(これをフレームデータXとする)を選択し、前記フレームデータNとフレームデータXとからなる1組のフレームデータを変位計測部11に出力するようになっている。ここで、フレームデータXの選択は、たとえば制御部16を介した操作卓17からの選択指令に基づいてなされるようになっている。
Here, when each of the frame memories stores the currently stored RF signal frame data as the frame data N, the frame data (N−1), frame data (N−2), frame data ( N-3), ..., frame data (NM) exists. Then, the frame data other than the frame data N (N-1), (N-2), (N-3),... And a set of frame data composed of the frame data N and the frame data X is output to the
RF信号フレームデータ選択部10からのデータは変位計測部11に入力され、この変位計測部11は、該RF信号フレームデータ選択部10から順次出力される1組のRF信号フレームデータに基づいて1次元もしくは2次元相関処理を実行し、断層像上の各計測点の変位もしくは移動ベクトル(変位の方向と大きさ)が計測され、変位フレームデータが生成されるようになっている。この移動ベクトルの検出方法としては、特開平5−317313号公報等に記載されているようにたとえばブロック・マッチング法を用いることができる。このブロック・マッチング法は、画像を例えばN×N画素からなるブロックに分け、現フレーム中の着目しているブロックに最も近似しているブロックを前フレームから探索し、これを参照して予測符号化を行うものである。
変位計測部11で生成される変位フレームデータは歪み量及び弾性率演算回路12に入力され、この歪み量及び弾性率演算回路12にて、弾性フレームデータEFDを生成するようになっている。
Data from the RF signal frame
The displacement frame data generated by the
この場合、図示していないが、たとえば前記超音波探触子1の被検体と当接する面に圧力センサが配置されており、前記変位フレームデータの生成に対応する時点の圧力に関するデータが該歪み量及び弾性率演算回路12に入力され、前記変位フレームから弾性フレームデータEFDへの生成にあって該圧力に関するデータが用いられるようになっている。
In this case, although not shown, for example, a pressure sensor is disposed on the surface of the ultrasonic probe 1 that contacts the subject, and data relating to the pressure at the time corresponding to the generation of the displacement frame data is the distortion. The data relating to the pressure is used in the generation from the displacement frame to the elastic frame data EFD, which is input to the quantity and elastic
なお、該圧力に関するデータは、上述したように必ずしも超音波探触子1に配置させた圧力センサから得ることに限定はされず、たとえば、超音波探触子1の被検体との接触面に圧計測用変形体を被着させ、前記RF信号フレームデータ選択部10から出力されるRFフレーム信号、あるいは白黒スキャンコンバータ7の出力の断層像データを利用して、前記圧計測用変形体と被検体の境界における圧力分布を該圧計測用変形体の変形度合いによって演算し、この演算結果を圧力データとして用いるようにしてもよい。圧計測用変形体の変形度合いは、圧計測用変形体を透過する超音波は被検体を透過する超音波と比較するとたとえば振幅が小さくなっていることに基づき、この振幅の小さい超音波が圧計測用変形体を通過している距離を計測することにより算出することができる。
Note that the data relating to the pressure is not necessarily obtained from the pressure sensor arranged on the ultrasonic probe 1 as described above. For example, the data on the contact surface of the ultrasonic probe 1 with the subject is used. A pressure measurement deformable body is attached, and the pressure measurement deformable body and the cover are coated using the RF frame signal output from the RF signal frame
ここで、前記弾性フレームデータEFDにおける各データYmi,jは次式(1)に示されるようになっている。ここで、i,jの指標は、弾性フレームデータの座標を示す。 Here, each data Ymi, j in the elastic frame data EFD is represented by the following equation (1). Here, the indices i and j indicate the coordinates of the elastic frame data.
Ymi,j=圧力i,j/歪み量i,j (i,j=1,2,3,……)
……(1)
なお、歪み量分布(εi,j)は変位分布の空間微分(ΔLi,j/Xi,j)を行うことによって求められる。
Ymi, j = pressure i, j / strain amount i, j (i, j = 1, 2, 3,...)
...... (1)
Note that the strain amount distribution (εi, j) is obtained by performing spatial differentiation (ΔLi, j / Xi, j) of the displacement distribution.
なお、この歪み量及び弾性率演算回路12は、弾性フレームデータEFDに座標面内におけるスムージング処理、コントラスト最適化処理、フレーム間における時間軸方向の方向のスムージング処理などの種々の画像処理を施し、このような画像処理が施されたフレームデータを弾性フレームデータとして出力させるようにしてもよい。
The strain and elastic
また、前記整相加算回路5からのRF信号は速度分布検出回路14に入力されるようになっている。この速度分布検出回路14は、前記RF信号からある特定の領域の速度を求める回路、いわゆるパルスドプラ回路や、速度分布の断層像を演算するいわゆるカラーフローマッピング回路として構成されている。
The RF signal from the
この速度分布検出回路14は、ドプラ法を使用しない速度計測方法などにより速度フレームデータVFDを生成してもよい。
The velocity
速度分布検出回路14は、断層上の各計測点上における速度から速度フレームデータVFDを生成し、制御部16を介した操作卓15から入力される信号Vthとの大小関係を判定し、速度評価フレームデータEEFDとして出力するようになっている。
The velocity
速度フレームデータVFDにおける座標(i,j)の速度データをVi,jとし、速度評価フレームデータVAFDにおける座標(i,j)の速度評価データをXi,jとすると、Vi,jがしきい値Vthより大きい場合は、速度評価フレームデータVAFDにおける同一座標のXi,jに「0」が設定され、Vi,jがしきい値Vthより小さい場合は、速度評価フレームデータにおける同一座標のXi,jに「1」が設定される。 If the velocity data of the coordinates (i, j) in the velocity frame data VFD is Vi, j and the velocity evaluation data of the coordinates (i, j) in the velocity evaluation frame data VAFD is Xi, j, Vi, j is a threshold value. When it is larger than Vth, “0” is set to Xi, j of the same coordinate in the velocity evaluation frame data VAFD, and when Vi, j is smaller than the threshold value Vth, Xi, j of the same coordinate in the velocity evaluation frame data. Is set to “1”.
すなわち、速度評価フレームデータVAFD上の速度評価データXi,jは、速度フレームデータVFD上の速度データVi,jに対して次に示す条件(2)、(3)で生成される。 That is, the speed evaluation data Xi, j on the speed evaluation frame data VAFD is generated under the following conditions (2) and (3) with respect to the speed data Vi, j on the speed frame data VFD.
速度データVi,j > しきい値Vthならば、
速度評価データXi,j=0 (i,j=1,2,3,……)
…… (2)
速度データVi,j < しきい値Vthならば、
速度評価データXi,j=1 (i,j=1,2,3,……)
…… (3)
そして、このようにして生成される速度評価フレームデータVAFDはカラースキャンコンバータ13に出力されるようになっている。
If speed data Vi, j> threshold value Vth,
Speed evaluation data Xi, j = 0 (i, j = 1, 2, 3,...)
(2)
If velocity data Vi, j <threshold value Vth,
Speed evaluation data Xi, j = 1 (i, j = 1, 2, 3,...)
(3)
The speed evaluation frame data VAFD generated in this way is output to the
カラースキャンコンバータ13は、図2に示すように、階調化回路13Aと色相変換回路13Bとから構成されている。
As shown in FIG. 2, the
階調化回路13Aには、前記弾性フレームデータEFDが歪み量及び弾性率演算回路12から、速度評価フレームデータVAFDが速度分布検出回路14からそれぞれ入力され、これら弾性フレームデータEFDおよび速度評価フレームデータVAFDから弾性階調化データEEFDを生成するようになっている。
The gradation circuit 13A receives the elastic frame data EFD from the strain amount and elastic
すなわち、弾性フレームデータEFDの各座標のデータは、その座標が速度評価フレームデータVAFD上の対応する座標のデータが「0」である場合において階調化がなされず、また、その座標が速度評価フレームデータVAFD上の対応する座標のデータが「1」である場合において該データの値の大小に応じてたとえば255段階に変換されて階調化されるようになって、前記弾性階調化データEEFDを生成するようになっている。 That is, the data of each coordinate in the elastic frame data EFD is not gradationized when the corresponding coordinate data on the velocity evaluation frame data VAFD is “0”, and the coordinate is the velocity evaluation. When the data of the corresponding coordinates on the frame data VAFD is “1”, the data is converted into gradations, for example, in 255 levels according to the magnitude of the value of the data, and the elastic gradation data EEFD is generated.
すなわち、弾性階調化フレームデータEEFD上の弾性階調化データSi,jは、速度評価フレームデータVAFD上の速度評価データXi,jに対して次に示す条件(4)、(5)で生成される。 That is, the elastic gradation data Si, j on the elastic gradation frame data EEFD is generated under the following conditions (4) and (5) with respect to the velocity evaluation data Xi, j on the velocity evaluation frame data VAFD. Is done.
速度評価データXi,j = 1 ならば、
弾性階調化データSi,j = 弾性データYmi,j の大小に応じた「1」〜「255」の値 …… (4)
(i,j=1,2,3,……)
速度評価データXi,j = 0 ならば、
弾性階調化データSi,j = 0 …… (5)
(i,j=1,2,3,……)
換言すれば、弾性階調化フレームデータEEFDは、弾性フレームデータEFDの各データのうち、速度評価フレームデータVAFDが「0」である座標に対応する座標のデータが除かれ(リジェクト)、その余りの座標におけるデータが階調化されて生成されるようになっている。
If the speed evaluation data Xi, j = 1,
Elastic gradation data Si, j = value of “1” to “255” depending on the magnitude of the elastic data Ymi, j (4)
(I, j = 1, 2, 3, ...)
If speed evaluation data Xi, j = 0,
Elastic gradation data Si, j = 0 (5)
(I, j = 1, 2, 3, ...)
In other words, the elastic gradation frame data EEFD is obtained by removing (rejecting) the data of the coordinates corresponding to the coordinates where the velocity evaluation frame data VAFD is “0” from the elastic frame data EFD. The data at the coordinates is generated with gradation.
そして、色相変換回路13Bは、弾性階調化フレームデータEEFDに基づいて、弾性画像データとしての赤、緑、青などの色相情報を付与するように動作するようになっている。たとえば、歪みが大きく計測された領域については弾性画像データ内でその領域を赤色コードに変換し、逆に歪みが小さく計測された領域については弾性画像データ内でその領域を青色コードに変換するようになっている。 The hue conversion circuit 13B operates so as to give hue information such as red, green, and blue as elastic image data based on the elastic gradation frame data EEFD. For example, for a region where a large strain is measured, the region is converted into a red code in the elastic image data. Conversely, for a region where a small strain is measured, the region is converted into a blue code in the elastic image data. It has become.
このように構成された弾性画像データは、切換加算器8を介して画像表示器9に出力され、その画面に弾性画像が表示されるようになっている。この場合、制御部16を介した操作卓15の操作によって、断層像とともに加算(重畳)、並列させ、あるいは切り換えて表示できることは上述した通りである。
The elastic image data configured in this way is output to the
図3は、上述した超音波診断層の動作において、前記速度フレームデータVFD、速度評価フレームデータVAFD、弾性フレームデータEFD、および弾性階調化フレームデータEEFDの関係を示した説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship among the velocity frame data VFD, velocity evaluation frame data VAFD, elasticity frame data EFD, and elasticity gradation frame data EEFD in the operation of the ultrasonic diagnostic layer described above.
まず、速度フレームデータVFDは、前記速度分布検出回路14において整相加算回路5からの信号に基づいて生成され、図3(a)に示すように、速度フレームメモリvfmに記憶され、前記断層像データと対応する各座標(i,j)に速度データVi,jが格納されている。
First, the velocity frame data VFD is generated based on the signal from the
そして、速度分布検出回路14では、さらに前記速度フレームデータVFDに基づいて速度評価フレームデータVAFDを生成する。この際、操作者は操作卓15によって速度のしきい値に相当するデータを入力しており、該データは制御部16を介して速度分布検出回路14に入力されている。前記速度フレームデータVFDの各座標(i,j)における速度データVi,jは前記しきい値と比較され、該速度データVi,jが前記しきい値より大きい場合には速度評価フレームメモリvafmの対応する座標(i,j)に速度評価データXi,jとして”0”が記録され、該速度データVi,jが前記しきい値より小さい場合には速度評価フレームメモリの対応する座標(i,j)に速度評価データXi,jとして”1”が記録され、これにより速度評価フレームデータVAFDが生成される。
The speed
一方、弾性フレームデータEFDは前記歪み量及び弾性率演算回路12において前記変位計測部11の信号および図示しない圧力に相当するデータに基づいて生成される。弾性フレームデータEFDは弾性フレームメモリefmに記憶され、前記断像データと対応する各座標(i,j)に弾性データYmi,jが格納されている。
On the other hand, the elastic frame data EFD is generated in the strain amount and elastic
この弾性フレームデータEFDと前記速度評価フレームデータVAFDはカラースキャンコンバータ13内の階調化回路13Aに入力され、この階調化回路13Aでは弾性階調化フレームデータEEFDが生成される。すなわち、階調化回路13Aは該弾性フレームデータEFDの各座標(i,j)における弾性データYmi,jを順次読み出すとともに、その際に速度評価フレームデータVAFD内の対応する座標(i,j)の速度評価データXi,jをも読み出す。そして、該速度評価データXi,jが”0”であった場合、弾性階調化フレームメモリeefmの対応する座標(i,j)に弾性階調化データSi,jとして「0」を記録する。また、該速度評価データXi,jが”1”であった場合、弾性階調化フレームメモリeefmの対応する座標(i,j)に、弾性階調化データSi,jとして、弾性データYmi,jをその値に応じて「1」〜「255」に割り振った値を記録する。
The elastic frame data EFD and the velocity evaluation frame data VAFD are input to a gradation circuit 13A in the
このようにして生成された弾性階調化フレームデータEEFDはカラースキャンコンバータ13内の色相変換回路13Bに入力され、この色相変換回路13Bにおいて、該弾性階調化フレームデータEEFDの各座標(i,j)における弾性階調化データSi,jはその値に応じた色相に変換されて弾性画像フレームデータを生成するようになっている。
The elastic gradation frame data EEFD generated in this way is input to a hue conversion circuit 13B in the
このように構成された超音波診断装置は、たとえ大きな速度で変位する組織を含む場合にあっても、正しく変位を演算することのできないエラー領域が表示されるのを回避でき、質の高い弾性画像を得ることができるようになる。 The ultrasonic diagnostic apparatus configured in this way can avoid displaying an error area where the displacement cannot be calculated correctly, even when a tissue that is displaced at a high speed is included, and has high quality elasticity. An image can be obtained.
なお、上述した実施例では、図3(d)に示したように、弾性画像として表示しない領域(「0」の値が格納された領域)を備える弾性階調化フレームデータEEFDを形成し、このフレームデータに基づいた弾性画像を画像表示器9に表示させるようにしたものである。このため、弾性画像として表示しない領域には何ら情報が付与されていないものとして表示されるものである。しかし、これに限定されることはなく、たとえば、前記弾性階調化フレームデータEEFDの弾性画像として表示しない領域(「0」の値が格納された領域)において、変位の速度情報を付与するように構成するようにしてもよい。具体的には、たとえば、前記弾性階調化フレームデータEEFDの前記領域(「0」の値が格納された領域)に、図3(a)に示した速度フレームデータVFDの対応する領域の情報を格納するとともに、その格納された情報に基づき前記カラースキャンコンバータ13によって色相あるいは輝度情報を付与するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 3D, the elastic gradation frame data EEFD including an area not displayed as an elastic image (an area storing a value of “0”) is formed. An elastic image based on the frame data is displayed on the
図4は、本発明による超音波診断装置の他の実施例を示すブロック図で、図1 と対応した図となっている。 FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention and corresponds to FIG.
図1の場合と比較して異なる構成は、前記変位計測部11と歪み量及び弾性率演算部12との間に、拍動信号処理部17を設けていることにある。
A configuration different from the case of FIG. 1 is that a pulsation
この拍動信号処理部17は、変位計測部11からのデータにおいて拍動によって生じる変位を元の状態に戻すように補正し、超音波探触子1の圧迫のみによって生じた変位のデータとして歪み量及び弾性率演算部12に出力させるようになっている。
The pulsation
この拍動信号処理部17の詳細な構成は、図5に示すように、たとえば画像表示器9に表示された超音波断層像のたとえば動脈の管壁に操作卓15における操作によって画面上に表示されるポインタを重ねて設定動作させることによってなされる座標特定部17Aと、この座標特定部17Aによって特定された拍動個所(動脈の管壁)の変位量を算出する変位量算出部17Bと、この変位量算出部17Bによって算出された動脈の管壁の変位量に基づいて該動脈の管壁の位置を元に戻すように補正する変位補正部17Cとから構成されている。
As shown in FIG. 5, the detailed configuration of the pulsation
図6は、画像表示器9に表示される超音波断層像を示し、その超音波断層像には動脈ARTと静脈VENとが表示されている。
FIG. 6 shows an ultrasonic tomogram displayed on the
また、この超音波断層像は動脈ARTの拍動によって時系列的に変化しており、図6(a)は前のフレームにおける画像を、図6(b)は後のフレームにおける画像を示している。 Further, this ultrasonic tomographic image changes in time series due to the pulsation of the arterial ART. FIG. 6A shows an image in the previous frame, and FIG. 6B shows an image in the subsequent frame. Yes.
拍動によって動脈ARTの管壁W1、W2は、それぞれ図6(b)に示すように、図6(a)に示す状態からΔd1、Δd2外側に変位している。そして、この場合、超音波断層像は体表に当接されている超音波探触子1によって圧迫Pが加わっていることから、前記動脈ARTに対して体表側の静脈VENにおいて、その体表側の管壁w1は殆ど変位していないのに対して反対側の管壁w2は前記動脈の管壁W1の変位に応じた変位がなされていることが判る。 Due to the pulsation, the tube walls W1 and W2 of the artery ART are displaced outward from the state shown in FIG. 6A by Δd1 and Δd2, respectively, as shown in FIG. 6B. In this case, since the ultrasound P is applied to the ultrasonic tomogram by the ultrasonic probe 1 in contact with the body surface, in the vein VEN on the body surface side with respect to the artery ART, It can be seen that the tube wall w1 is hardly displaced, whereas the opposite tube wall w2 is displaced in accordance with the displacement of the artery wall W1.
しかし、このような静脈VENの変位は、動脈ARTの拍動と超音波探触子1による圧迫Pに基づくもので、図1に示した実施例による超音波診断装置では、該静脈の弾性データが得られないものとなる。 However, such a displacement of the vein VEN is based on the pulsation of the artery ART and the compression P by the ultrasonic probe 1, and the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment shown in FIG. Cannot be obtained.
それ故、図4に示した実施例による超音波診断装置は、前記拍動信号処理部17を新たに設けることによって、超音波探触子1による圧迫Pに基づく静脈VENの変位のみを取り出し該静脈VENの弾性データが得られるようにしたものとなっている。
Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment shown in FIG. 4 takes out only the displacement of the vein VEN based on the compression P by the ultrasonic probe 1 by newly providing the pulsation
図7は、図4に示した実施例の超音波診断装置において、その画像表示器9に表示される超音波断層像を示し、図6の場合と同様、その超音波断層像には動脈ARTと静脈VENとが表示されている。
FIG. 7 shows an ultrasonic tomographic image displayed on the
図7(a)は、図6(a)と対応する図であるが、図6(a)と異なり、動脈ARTの管壁W1、W2に沿って、それぞれ、操作卓15における操作によって画面上に表示されるポインタを重ねて設定動作させることによって表示されるマーキングm1、m2が施されている。
FIG. 7A is a diagram corresponding to FIG. 6A. Unlike FIG. 6A, FIG. 7A is displayed on the screen by operation on the
このマーキングm1、m2は前記座標特定部17Aの駆動によってなされ、これにより拍動信号処理部17は動脈ARTの管壁W1、W2の位置座標を認識することになる。
The markings m1 and m2 are made by driving the coordinate specifying
この動脈ARTの管壁W1、W2の位置座標は、該動脈ARTの拍動によって変位しても、それに応じて、たとえば同一輝度の画素を追跡することによって、検出されるようになっている。この場合、該動脈ARTの拍動による変位量は、図7(b)に示したように、管壁W1においてΔd1、管壁W2においてΔd2であり、これら変位量Δd1、Δd2のそれぞれの値は変位量算出部17Bによって算出されるようになっている。そして、前記変位量補正部17Cは、変位計測部11からのデータにおいて該変位量Δd1、Δd2に基づいて前記動脈ARTの管壁W1、W2の位置を元に戻すように補正するようになっている。
Even if the position coordinates of the tube walls W1 and W2 of the arterial ART are displaced by the pulsation of the arterial ART, the position coordinates are detected, for example, by tracking pixels having the same luminance. In this case, as shown in FIG. 7B, the displacement amount due to the pulsation of the artery ART is Δd1 on the tube wall W1 and Δd2 on the tube wall W2, and the values of these displacement amounts Δd1 and Δd2 are It is calculated by the displacement
図7(b)は、補正された変位計測部11からのデータに対応する超音波断層像を示すもので、動脈ARTの位置および幅は図7(a)に示した場合とほぼ同じとなっている。また、静脈VENにおいてその動脈ART側の管壁w1の位置は図7(a)に示した場合とほぼ同じとなっているが、体表側の管壁w2は動脈ART側へΔdによる変位がなされている。この静脈VENのΔdによる変位は動脈ARTの拍動による変位が除かれた変位として表示されることになる。
FIG. 7B shows an ultrasonic tomographic image corresponding to the corrected data from the
このため、静脈VENの正確な拍動を認識し得るとともに、その血液中の血栓等の硬さ情報を正確に検出できる効果を奏する。 Therefore, it is possible to recognize an accurate pulsation of the vein VEN and to accurately detect hardness information such as a thrombus in the blood.
なお、上述した実施例では、動脈ARTの管壁W1、W2の座標を特定させるのに、画像表示器9の画面上に表示されるポインタを当該個所に重ねて設定動作させることによって行ったものである。しかし、いわゆるドプラ法によってたとえば赤色によって描出された血液の境界を検出することによって自動的に該動脈ARTの管壁W1、W2の座標を特定するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, in order to specify the coordinates of the vessel walls W1 and W2 of the arterial ART, the pointer displayed on the screen of the
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。 Each of the embodiments described above may be used alone or in combination. This is because the effects of the respective embodiments can be achieved independently or synergistically.
1……超音波探触子、2……送信回路、3……受信回路、4……超音波送受信制御回路、5……整相加算回路、6……信号処理部、7……白黒スキャンコンバータ、8……切換加算器、9……画像表示器、10……RF信号フレームデータ選択部、11……変位計測部、12……歪み量及び弾性率演算回路、13……カラースキャンコンバータ、14……速度分布検出回路、15……操作卓、16……制御部、17……拍動信号処理部、VFD……速度フレームデータ、EFD……弾性フレームデータ、VAFD……速度評価フレームデータ、EEFD……弾性階調化フレームデータ、vfm……速度フレームメモリ、efm……弾性フレームメモリ、vafm……速度評価フレームメモリ、eefm……弾性階調化フレームメモリ、ART……動脈、VEN……静脈、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic probe, 2 ... Transmission circuit, 3 ... Reception circuit, 4 ... Ultrasonic transmission / reception control circuit, 5 ... Phased addition circuit, 6 ... Signal processing part, 7 ... Monochrome scanning Converter: 8 ... Switching adder, 9 ... Image display, 10 ... RF signal frame data selection unit, 11 ... Displacement measurement unit, 12 ... Strain amount and elastic modulus calculation circuit, 13 ... Color scan converter , 14... Velocity distribution detection circuit, 15... Console, 16... Control unit, 17 .. pulsation signal processing unit, VFD... Speed frame data, EFD ... elasticity frame data, VAFD. Data, EEFD: Elastic gradation frame data, vfm: Speed frame memory, efm: Elastic frame memory, vafm: Speed evaluation frame memory, eefm: Elastic gradation frame memory, ART ... artery, VEN ...... vein,
Claims (3)
前記弾性画像生成手段は、前記弾性画像情報選択手段によって選択された前記画像領域に対応する弾性画像情報に色相あるいは輝度情報を付与するとともに、前記拍動信号処理部による該補正に基づいて弾性画像を生成することを特徴とする超音波診断装置。 An ultrasonic diagnostic apparatus comprising elastic image generation means for calculating a displacement of a measurement point on a tomographic image and generating an elastic image indicating the hardness or softness of a biological tissue based on the displacement, and specified by a Doppler method The velocity distribution detecting means for obtaining the speed information of the area and selecting the image area to be displayed based on the speed information, and the elastic image information for selecting the elastic image information corresponding to the image area selected by the speed distribution detecting means A selection means, and a pulsation signal processing unit that calculates a displacement amount of a pulsation location that is displaced by a pulsation, and performs correction to restore the position of the pulsation location,
The elasticity image generation means gives hue or luminance information to elasticity image information corresponding to the image area selected by the elasticity image information selection means, and based on the correction by the pulsation signal processing unit Generating an ultrasonic diagnostic apparatus.
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