JP5449896B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、超音波診断装置に関し、特に生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像を表示する超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays an elastic image representing the hardness or softness of a living tissue.
通常のBモード画像と、生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像とを合成して表示させる超音波診断装置が、例えば特許文献1などに開示されている。この種の超音波診断装置において、弾性画像は次のようにして作成される。先ず、生体組織に対し、超音波プローブによって体表面からの圧迫とその弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行い、エコー信号を取得する。そして、得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出し、この物理量を色相情報に変換してカラーの弾性画像を作成する。ちなみに、生体組織の弾性に関する物理量としては、例えば生体組織の変形による変位(以下、単に「変位」と云う)などを算出している。 For example, Patent Literature 1 discloses an ultrasonic diagnostic apparatus that synthesizes and displays a normal B-mode image and an elastic image representing the hardness or softness of a living tissue. In this type of ultrasonic diagnostic apparatus, the elasticity image is created as follows. First, ultrasonic waves are transmitted to and received from a living tissue while repeating compression and relaxation from the body surface with an ultrasonic probe, and an echo signal is acquired. Then, based on the obtained echo signal, a physical quantity related to the elasticity of the living tissue is calculated, and the physical quantity is converted into hue information to create a color elastic image. Incidentally, as a physical quantity related to the elasticity of the living tissue, for example, a displacement due to deformation of the living tissue (hereinafter simply referred to as “displacement”) is calculated.
前記物理量の算出手法の一例についてもう少し説明すると、先ず時間的に異なる二つのフレームに属する同一音線上の二つのエコー信号に、所定のデータ数分の幅を有する相関ウィンドウをそれぞれ設定し、この相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量を算出する。例えば特許文献2では、相関ウィンドウ間で相関演算を行なうことによって、両エコー信号の波形のずれを算出し、この波形のずれを変位とみなしている。
Explaining a little more about an example of the calculation method of the physical quantity, first, correlation windows having a width corresponding to a predetermined number of data are respectively set in two echo signals on the same sound ray belonging to two temporally different frames. The physical quantity is calculated by performing a correlation operation between the windows. For example, in
前記相関ウィンドウは音線方向に順次設定され、各相関ウィンドウ毎に相関演算が行なわれて前記物理量が算出される。ここで、前記特許文献2では、異なるフレームに属する二つのエコー信号のうち、一のフレームに属するエコー信号については、相関演算が行なわれた相関ウィンドウから一定量だけ移動させて次の後相関ウィンドウの設定を行なう。一方で、他のフレームに属するエコー信号については、前記相関ウィンドウからの移動量を、この相関ウィンドウを対象とする相関演算によって得られた前記物理量を用いて決定し、前記後相関ウィンドウを設定する(特許文献2の[0044]段落参照)。このようにして二つのフレームに属するエコー信号に設定された相関ウィンドウ間のマッチング度合いが高いほど、相関演算における相関係数が高くなり、得られる算出値が、生体組織の弾性をより正確に反映した算出値となる。
The correlation windows are sequentially set in the sound ray direction, and a correlation calculation is performed for each correlation window to calculate the physical quantity. Here, in
ところで、エコー信号の質が悪い場合には、相関ウィンドウ間のマッチングの度合いが低くなって相関係数が低い相関演算となり、生体組織の弾性を正確に反映した物理量を得ることができない。例えば、生体組織の中に石灰化などによって局所的に硬い部分がある場合、この硬い部分が前記超音波プローブによる圧迫とその弛緩によって横方向にずれることがある。この場合、ずれた部分のエコー信号の信号波形は、二つのフレームのそれぞれにおいて異なる波形になるため、相関演算を行なう相関ウィンドウ間のマッチングの度合いが低くなり、相関係数が低くなる。また、信号強度が小さい部分に設定された相関ウィンドウについて相関演算を行なった場合も、上記と同様にマッチングの度合いが低くなり相関係数が低くなる。このように、エコー信号の質が悪い場合、相関演算における相関係数が低くなり、算出される物理量が生体組織の弾性を正確に反映したものにならない。 By the way, when the quality of the echo signal is poor, the degree of matching between the correlation windows is low and the correlation calculation has a low correlation coefficient, and a physical quantity that accurately reflects the elasticity of the living tissue cannot be obtained. For example, when there is a locally hard portion in the living tissue due to calcification or the like, the hard portion may be displaced laterally due to compression by the ultrasonic probe and relaxation thereof. In this case, since the signal waveform of the echo signal at the shifted portion is different in each of the two frames, the degree of matching between the correlation windows for performing the correlation calculation is low, and the correlation coefficient is low. Also, when the correlation calculation is performed on the correlation window set in the portion where the signal intensity is low, the degree of matching is reduced and the correlation coefficient is reduced as described above. Thus, when the quality of the echo signal is poor, the correlation coefficient in the correlation calculation is low, and the calculated physical quantity does not accurately reflect the elasticity of the living tissue.
また、前記相関ウィンドウのマッチング度合いが低く、その相関演算によって得られた物理量が、生体組織の弾性を正確に反映したものではない場合、この物理量に基づいて次に設定される後相関ウィンドウについての相関演算の相関係数も低くなり、その演算結果として得られる物理量も生体組織の弾性を正確に反映したものとはならなくなる。従って、ある音線上において、生体組織の弾性を正確に反映した物理量が得られない相関ウィンドウが存在すると、信号波形によっては、この相関ウィンドウよりも後に設定される後相関ウィンドウ間のマッチング度合いが低い状態が続き、弾性画像に線状のアーチファクトが現れることがある。 Further, when the degree of matching of the correlation window is low and the physical quantity obtained by the correlation calculation does not accurately reflect the elasticity of the living tissue, the post-correlation window that is set next based on the physical quantity The correlation coefficient of the correlation calculation also becomes low, and the physical quantity obtained as a result of the calculation does not accurately reflect the elasticity of the living tissue. Therefore, when there is a correlation window on which a physical quantity that accurately reflects the elasticity of living tissue cannot be obtained on a certain sound ray, depending on the signal waveform, the degree of matching between post-correlation windows set after this correlation window is low. The condition continues and linear artifacts may appear in the elastic image.
本発明が解決しようとする課題は、従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる超音波診断装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of obtaining an elastic image that more accurately reflects the elasticity of a living tissue than before.
また、本発明が解決しようとする他の課題は、弾性画像に線状のアーチファクトが現れることを防止することによって、従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる超音波診断装置を提供することである。 In addition, another problem to be solved by the present invention is that it is possible to obtain an elastic image that more accurately reflects the elasticity of living tissue than before by preventing the appearance of linear artifacts in the elastic image. An ultrasonic diagnostic apparatus is provided.
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、第1の観点の発明は、生体組織に対し超音波の送受信を行なって得られたエコー信号であって、時間的に異なる二つのフレームに属する同一音線上における二つのエコー信号に、相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出部と、前記物理量に基づいて、前記相関ウィンドウ毎に生体組織の弾性画像データを作成する弾性画像データ作成部と、を備え、前記弾性画像データ作成部は、一の音線上における相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、該相関ウィンドウの相関演算と、前記一の音線とは異なる他の音線上における他音線相関ウィンドウの相関演算とに従って、弾性画像データの作成を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The invention of the first aspect is an echo signal obtained by transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a living tissue, and includes two temporally different signals. Based on the physical quantity, a physical quantity calculation unit that sets a correlation window to two echo signals on the same sound ray belonging to the frame, performs a correlation calculation between the correlation windows, and calculates a physical quantity related to the elasticity of the living tissue, An elasticity image data creation unit that creates elasticity image data of a living tissue for each correlation window, and the elasticity image data creation unit generates the elasticity image data for the correlation window on one sound ray. Of the elastic image data according to the correlation calculation of the other sound ray correlation window on another sound ray different from the one sound ray. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by performing the formation.
第2の観点の発明は、第1の観点の発明において、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値と、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値の中から、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値を選択する選択部を備え、前記弾性画像データ作成部は、前記選択部によって選択された算出値に基づいて前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, in creating elastic image data for the correlation window, the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window and the correlation of the other sound ray correlation window A selection unit that selects a calculation value suitable for creation of elasticity image data for the correlation window from the calculation values obtained by the calculation is provided, and the elasticity image data creation unit is a calculation selected by the selection unit. The ultrasonic diagnostic apparatus is characterized in that elasticity image data for the correlation window is created based on a value.
第3の観点の発明は、第2の観点の発明において、前記物理量算出部は、前記二つのフレームのいずれか一方に属する一の音線上のエコー信号において、前記相関ウィンドウの次に設定される後相関ウィンドウを、前記選択部によって選択された算出値に基づいて設定することを特徴とする超音波診断装置である。 According to a third aspect of the invention, in the invention of the second aspect, the physical quantity calculation unit is set next to the correlation window in an echo signal on one sound ray belonging to one of the two frames. In the ultrasonic diagnostic apparatus, a post-correlation window is set based on a calculated value selected by the selection unit.
第4の観点の発明は、第2,3の観点の発明において、前記選択部は、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値の選択を、該算出値が得られた相関演算の相関係数又は前記算出値が所定の範囲内にあるか否かに基づいて行なうことを特徴とする超音波診断装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the invention, the selection unit selects a calculation value suitable for creating elastic image data for the correlation window, and selects the correlation obtained by the calculation value. The ultrasonic diagnostic apparatus is characterized in that it is performed based on whether a correlation coefficient of calculation or the calculated value is within a predetermined range.
第5の観点の発明は、第2〜4のいずれか一の観点の発明において、前記選択部は、前記相関ウィンドウの相関演算における相関係数が所定の閾値を超える場合、該相関ウィンドウの相関演算によって得られた算出値を該相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値として選択し、一方で前記相関ウィンドウの相関演算における相関係数が前記所定の閾値以下である場合、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値であって、前記相関ウィンドウの相関演算における相関係数を超える相関係数の相関演算で得られた算出値又は所定の範囲内の算出値を、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値として選択することを特徴とする超音波診断装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, when the correlation coefficient in the correlation calculation of the correlation window exceeds a predetermined threshold value, the selection unit correlates the correlation window. When the calculated value obtained by the calculation is selected as a calculated value suitable for creating elastic image data for the correlation window, while the correlation coefficient in the correlation calculation of the correlation window is equal to or less than the predetermined threshold, A calculated value obtained by the correlation calculation of the other sound ray correlation window, the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation coefficient exceeding the correlation coefficient in the correlation calculation of the correlation window, or a calculated value within a predetermined range Is selected as a calculated value suitable for creation of elasticity image data for the correlation window.
第6の観点の発明は、第2〜4のいずれか一の観点の発明において、前記選択部は、前記相関ウィンドウの相関演算における相関係数及び前記他音線相関ウィンドウの相関演算における相関係数のうち、相関係数が最も高い相関演算によって得られた算出値を、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値として選択することを特徴とする超音波診断装置である。 The invention according to a sixth aspect is the invention according to any one of the second to fourth aspects, wherein the selection unit includes a correlation coefficient in the correlation calculation of the correlation window and a phase relationship in the correlation calculation of the other sound ray correlation window. The ultrasonic diagnostic apparatus is characterized in that a calculated value obtained by a correlation calculation having the highest correlation coefficient is selected as a calculated value suitable for creation of elastic image data for the correlation window.
第7の観点の発明は、第2〜4のいずれか一の観点の発明において、前記選択部は、前記相関ウィンドウの相関演算によって得られた算出値が所定の範囲内である場合、該相関ウィンドウの相関演算によって得られた算出値を前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値として選択し、一方で前記相関ウィンドウの相関演算によって得られた算出値が所定の範囲外である場合、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値であって、前記相関ウィンドウの相関演算における相関係数を超える相関係数の相関演算で得られた算出値又は前記所定の範囲内の算出値を、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値として選択することを特徴とする超音波診断装置である。 The invention according to a seventh aspect is the invention according to any one of the second to fourth aspects, wherein, when the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window is within a predetermined range, the selection unit The calculation value obtained by the correlation calculation of the window is selected as a calculation value suitable for creating elastic image data for the correlation window, while the calculation value obtained by the correlation calculation of the correlation window is outside a predetermined range. In some cases, the calculated value obtained by the correlation calculation of the other sound ray correlation window, the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation coefficient exceeding the correlation coefficient in the correlation calculation of the correlation window, or the predetermined value In the ultrasonic diagnostic apparatus, a calculated value within a range is selected as a calculated value suitable for creation of elasticity image data for the correlation window.
第8の観点の発明は、第2〜4のいずれか一の観点の発明において、前記選択部は、複数の前記他の音線についての前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値の分布に基づいて、前記相関ウィンドウの相関演算によって得られた算出値が該相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適するか否かを判断し、該相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適していると判断した場合には該相関ウィンドウの相関演算によって得られた算出値を該相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値として選択し、一方で、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適していないと判断した場合には、いずれかの前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値であって、前記相関ウィンドウの相関演算における相関係数を超える相関係数の相関演算で得られた算出値又は前記所定の範囲内の算出値を、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値として選択することを特徴とする超音波診断装置である。 The invention according to an eighth aspect is the invention according to any one of the second to fourth aspects, wherein the selection unit obtains a calculation obtained by correlation calculation of the other sound ray correlation window for a plurality of the other sound rays. Based on the distribution of the values, it is determined whether or not the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window is suitable for generating elastic image data for the correlation window, and for generating elastic image data for the correlation window If it is determined that it is suitable, the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window is selected as the calculated value suitable for creating elastic image data for the correlation window, while the elasticity for the correlation window is selected. If it is determined that the image data is not suitable for creation, it is a calculated value obtained by the correlation calculation of any one of the other sound ray correlation windows, and the correlation window A calculation value obtained by correlation calculation of a correlation coefficient exceeding a correlation coefficient in dough correlation calculation or a calculation value within the predetermined range is selected as a calculation value suitable for creation of elastic image data for the correlation window. This is an ultrasonic diagnostic apparatus.
第9の観点の発明は、第1の観点の発明において、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値と、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値との平均演算を行なう平均演算部を備え、前記弾性画像データ作成部は、前記平均演算部で得られた平均値に基づいて前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。 According to a ninth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, in generating elastic image data for the correlation window, the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window and the correlation of the other sound ray correlation window An average calculation unit that performs an average calculation with the calculated value obtained by the calculation, and the elasticity image data creation unit creates elasticity image data for the correlation window based on the average value obtained by the average calculation unit It is an ultrasonic diagnostic apparatus characterized by performing.
第10の観点の発明は、第9の観点の発明において、前記平均演算部は、複数の前記他の音線についての前記他音線相関ウィンドウの相関演算の算出値と、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値との平均演算を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。 According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the invention, the average calculation unit is configured to calculate a correlation calculation value of the other sound ray correlation window for the plurality of other sound rays and a correlation between the correlation windows. An ultrasonic diagnostic apparatus that performs an average operation on a calculated value obtained by an operation.
第11の観点の発明は、第10の観点の発明において、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値について、エラーか否かの判定を行なうエラー判定部を備え、前記平均演算部は、エラーの算出値を除いて前記平均演算を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。 According to an eleventh aspect of the invention, in the tenth aspect of the invention, the average calculation includes an error determination unit that determines whether the calculated value obtained by the correlation calculation of the other sound ray correlation window is an error. The unit is the ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the average calculation is performed except for the calculated error value.
第12の観点の発明は、第1の観点の発明において、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値について、エラーか否かの判定を行なうエラー判定部と、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、前記エラー判定部により、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値についてエラーと判定された場合、複数の前記他の音線についての前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値の平均演算を行なう平均演算部と、をさらに備え、前記弾性画像データ作成部は、前記平均演算部で得られた平均値に基づいて前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, an error determination unit that determines whether there is an error in the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window, and an elastic image of the correlation window In creating the data, when the error determination unit determines that the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window is an error, the correlation calculation of the other sound ray correlation window for the plurality of other sound rays is performed. An average calculation unit that performs an average calculation of the obtained calculated values, and the elastic image data generation unit generates elastic image data for the correlation window based on the average value obtained by the average calculation unit It is an ultrasonic diagnostic apparatus characterized by performing.
第13の観点の発明は、第11,12のいずれか一の観点の発明において、前記エラー判定部は、判定対象の算出値が得られた相関演算における相関係数に基づいてエラーか否かを判定することを特徴とする超音波診断装置である。 The invention according to a thirteenth aspect is the invention according to any one of the eleventh and twelfth aspects, wherein the error determination unit determines whether there is an error based on a correlation coefficient in a correlation calculation in which a calculated value to be determined is obtained. It is an ultrasonic diagnostic apparatus characterized by determining.
第14の観点の発明は、第11,12の観点の発明において、前記エラー判定部は、判定対象の算出値が予め設定された所定の範囲内にない場合にエラーと判定することを特徴とする超音波診断装置である。 The invention of the fourteenth aspect is characterized in that, in the inventions of the eleventh and twelfth aspects, the error determination unit determines an error when the calculated value to be determined is not within a predetermined range set in advance. This is an ultrasonic diagnostic apparatus.
第15の観点の発明は、第11,12の観点の発明において、前記エラー判定部は、判定対象の算出値について、他の判定対象の算出値の分布に基づいて、エラーか否かを判定することを特徴とする超音波診断装置である。 In a fifteenth aspect of the invention according to the eleventh and twelfth aspects of the invention, the error determination unit determines whether or not the calculated value of the determination target is an error based on a distribution of calculated values of other determination targets. This is an ultrasonic diagnostic apparatus.
第16の観点の発明は、第9〜15のいずれか一の観点の発明において、前記物理量算出部は、前記二つのフレームのいずれか一方に属する一の音線上のエコー信号において、前記相関ウィンドウの次に設定される後相関ウィンドウを、前記平均演算部で得られた平均値に基づいて設定することを特徴とする超音波診断装置である。 The invention of a sixteenth aspect is the invention of any one of the ninth to fifteenth aspects, wherein the physical quantity calculation unit is configured to use the correlation window in an echo signal on one sound ray belonging to one of the two frames. The ultrasonic diagnostic apparatus is characterized in that a post-correlation window set next to is set based on the average value obtained by the average calculation unit.
第17の観点の発明は、第9〜16のいずれか一の観点の発明において、前記平均演算部は、前記平均演算の対象となる算出値に対し、相関係数に応じた重み付けを行なうことを特徴とする超音波診断装置である。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the ninth to sixteenth aspects, the average calculation unit performs weighting according to a correlation coefficient with respect to a calculated value that is a target of the average calculation. Is an ultrasonic diagnostic apparatus.
第18の観点の発明は、第1〜17のいずれか一の観点の発明において、前記他音線相関ウィンドウは、前記相関ウィンドウと生体組織において同じ深さに位置することを特徴とする超音波診断装置である。 An eighteenth aspect of the invention is the ultrasonic wave according to any one of the first to seventeenth aspects, wherein the other sound ray correlation window is positioned at the same depth in the biological tissue and the correlation window. It is a diagnostic device.
本発明によれば、前記弾性画像データ作成部は、前記一の音線上における相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、前記相関ウィンドウの相関演算と、前記他音線相関ウィンドウの相関演算とに従って弾性画像データの作成を行なう。従って、前記相関ウィンドウの相関演算の結果得られる算出値が、生体組織の弾性を正確に反映したものではない場合でも、前記他音線相関ウィンドウの相関演算の結果得られる算出値が、生体組織の弾性をより正確に反映したものであれば、前記一の音線上における前記相関ウィンドウについての弾性画像データを、生体組織の弾性を従来よりも正確に反映したデータとすることができる。これにより、前記相関ウィンドウについて従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる。 According to the present invention, the elastic image data creating unit generates the elastic image data for the correlation window on the one sound ray according to the correlation calculation of the correlation window and the correlation calculation of the other sound ray correlation window. Create elastic image data. Therefore, even when the calculated value obtained as a result of the correlation calculation in the correlation window does not accurately reflect the elasticity of the biological tissue, the calculated value obtained as a result of the correlation calculation in the other sound ray correlation window is determined as the biological tissue. The elasticity image data for the correlation window on the one sound ray can be data that more accurately reflects the elasticity of the living tissue than in the past. As a result, an elasticity image reflecting the elasticity of the living tissue more accurately than before can be obtained for the correlation window.
また、本発明によれば、前記選択部は、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値と、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値の中から、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値を選択し、選択された算出値に基づいて前記弾性画像データ作成部が前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成を行なう。従って、前記相関ウィンドウの相関演算ので得られる算出値が、生体組織の弾性を正確に反映したものではない場合でも、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られる算出値が、生体組織の弾性をより正確に反映したものであれば、この他音線相関ウィンドウの相関演算の算出値が、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値として選択される。これにより、前記相関ウィンドウについて従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる。 Further, according to the present invention, the selection unit obtains the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window and the correlation calculation of the other sound ray correlation window when creating the elasticity image data for the correlation window. From the calculated values, a calculation value suitable for creation of elasticity image data for the correlation window is selected, and the elasticity image data creation unit selects elasticity image data for the correlation window based on the selected calculation value. Create. Therefore, even if the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window does not accurately reflect the elasticity of the biological tissue, the calculated value obtained by the correlation calculation of the other sound ray correlation window is the elasticity of the biological tissue. Is more accurately reflected, the calculated value of the correlation calculation of the other sound ray correlation window is selected as a calculated value suitable for creating elastic image data for the correlation window. As a result, an elasticity image reflecting the elasticity of the living tissue more accurately than before can be obtained for the correlation window.
また、前記二つのフレームのいずれか一方に属する一の音線上のエコー信号において、前記相関ウィンドウの次に前記後相関ウィンドウを設定する場合に、前記相関ウィンドウの相関演算の結果得られる算出値が、生体組織の弾性を正確に反映したものでない場合であっても、前記選択部によって選択された算出値に基づいて前記後相関ウィンドウを設定することにより、二つのフレームにおける前記後相関ウィンドウ間のマッチングの度合いが従来よりも高くなるように、一方のフレームにおける後相関ウィンドウの設定を行なうことができる。以上より、弾性画像に線状のアーチファクトが現れることを抑制することができ、従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる。 In addition, in an echo signal on one sound ray belonging to one of the two frames, when the post-correlation window is set next to the correlation window, a calculated value obtained as a result of the correlation calculation of the correlation window is Even if it does not accurately reflect the elasticity of the living tissue, by setting the post-correlation window based on the calculated value selected by the selection unit, between the post-correlation windows in two frames The post-correlation window in one frame can be set so that the degree of matching is higher than before. As described above, it is possible to suppress the appearance of linear artifacts in the elastic image, and it is possible to obtain an elastic image that more accurately reflects the elasticity of the living tissue than in the past.
また、本発明によれば、前記平均演算部が、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値と、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値との平均演算を行ない、前記弾性画像データ作成部は、前記平均演算部で得られた平均値に基づいて、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成を行なう。従って、前記相関ウィンドウの相関演算で得られる算出値が、生体組織の弾性を正確に反映したものではない場合でも、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られる算出値が、生体組織の弾性をより正確に反映したものであれば、前記相関ウィンドウについての弾性画像データを、生体組織の弾性を従来よりも正確に反映したデータとすることができる。これにより、前記相関ウィンドウについて従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる。 Further, according to the present invention, the average calculation unit performs an average calculation of the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window and the calculated value obtained by the correlation calculation of the other sound ray correlation window, The elastic image data creation unit creates elastic image data for the correlation window based on the average value obtained by the average calculation unit. Therefore, even when the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window does not accurately reflect the elasticity of the biological tissue, the calculated value obtained by the correlation calculation of the other sound ray correlation window is the elasticity of the biological tissue. Can be made into the data which reflected the elasticity of the biological tissue more correctly than before. As a result, an elasticity image reflecting the elasticity of the living tissue more accurately than before can be obtained for the correlation window.
また、本発明によれば、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、前記エラー判定部により、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値についてエラーと判定された場合、複数の前記他の音線についての前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値の平均演算を行ない、前記弾性画像データ作成部は、前記平均演算部で得られた平均値に基づいて前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成を行なう。従って、前記相関ウィンドウの相関演算で得られる算出値が、生体組織の弾性を正確に反映したものではない場合でも、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られる算出値が、生体組織の弾性をより正確に反映したものであれば、前記相関ウィンドウについての弾性画像データを、生体組織の弾性を従来よりも正確に反映したデータとすることができる。これにより、前記相関ウィンドウについて従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる。 Further, according to the present invention, when creating the elastic image data for the correlation window, when the error determination unit determines that the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window is an error, a plurality of the other An average calculation of the calculated values obtained by the correlation calculation of the other sound ray correlation window with respect to the sound ray is performed, and the elasticity image data creation unit is configured to perform the correlation window based on the average value obtained by the average calculation unit. Elastic image data for is created. Therefore, even when the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window does not accurately reflect the elasticity of the biological tissue, the calculated value obtained by the correlation calculation of the other sound ray correlation window is the elasticity of the biological tissue. Can be made into the data which reflected the elasticity of the biological tissue more correctly than before. As a result, an elasticity image reflecting the elasticity of the living tissue more accurately than before can be obtained for the correlation window.
また、前記二つのフレームのいずれか一方に属する一の音線上のエコー信号において、前記相関ウィンドウの次に前記後相関ウィンドウを設定する場合に、前記相関ウィンドウの相関演算の結果得られる算出値が、生体組織の弾性を正確に反映したものでない場合でも、前記平均演算部で得られた平均値に基づいて前記後相関ウィンドウを設定することにより、二つのフレームにおける前記後相関ウィンドウ間のマッチングの度合いが従来よりも高くなるように、一方のフレームにおける後相関ウィンドウの設定を行なうことができる。以上より、弾性画像に線状のアーチファクトが現れることを抑制することができ、従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる。 In addition, in an echo signal on one sound ray belonging to one of the two frames, when the post-correlation window is set next to the correlation window, a calculated value obtained as a result of the correlation calculation of the correlation window is Even if the elasticity of the living tissue is not accurately reflected, by setting the post-correlation window based on the average value obtained by the average calculation unit, matching between the post-correlation windows in two frames The post-correlation window in one frame can be set so that the degree is higher than in the past. As described above, it is possible to suppress the appearance of linear artifacts in the elastic image, and it is possible to obtain an elastic image that more accurately reflects the elasticity of the living tissue than in the past.
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
(第一実施形態)
先ず、第一実施形態について図1〜図7に基づいて説明する。図1に示す超音波診断装置1は、超音波プローブ2、送受信部3、Bモード画像処理部4、弾性画像処理部5、合成部6、表示部7を備え、さらに制御部8及び操作部9を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. An ultrasonic diagnostic apparatus 1 shown in FIG. 1 includes an
前記超音波プローブ2は、生体組織に対して超音波を送信しそのエコーを受信する。この超音波プローブ2を生体組織の表面に当接させた状態で圧迫と弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行なって取得されたエコー信号に基づいて、後述のように弾性画像が作成される。
The
前記送受信部3は、前記超音波プローブ2を所定の走査条件で駆動させて音線毎の超音波の走査を行なう。また、前記超音波プローブ2で受信したエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を行なう。
The transmission /
ちなみに、前記送受信部3は、Bモード画像を作成するための走査と、弾性画像を作成するための走査とを別に行なう。弾性画像を作成するための走査としては、被検体における弾性画像を作成する領域において、同一音線上に二回の走査を行なう。
Incidentally, the transmission /
前記Bモード画像処理部4は、前記送受信部3から出力されたエコー信号に対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のBモード処理を行い、Bモード画像データを作成する。
The B-mode
前記弾性画像処理部5は、前記送受信部3から出力されたエコー信号に基づいて、弾性画像データを作成する。この弾性画像処理部5は、図2に示すように、物理量算出部51と弾性画像データ作成部52とを有し、さらに選択部53を有している。
The elastic
前記物理量算出部51は、生体組織における各部の弾性に関する物理量として、前記超音波プローブ2による圧迫とその弛緩によって生じた生体組織における各部の変形による変位(以下、単に「変位」と云う)を算出する。前記物理量算出部51は、後述の説明で用いる図4に示すように時間的に異なる二つのフレーム(i),(ii)に属する同一音線上における二つのエコー信号に基づいて変位を算出する。詳細は後述する。前記物理量算出部51は本発明における物理量算出部の実施の形態の一例である。
The physical
前記弾性画像データ作成部52は、前記物理量算出部51によって算出された変位を色相情報に変換し、弾性画像を作成する領域における弾性画像データを作成する。前記弾性画像データ作成部52は本発明における弾性画像データ作成部の実施の形態の一例である。
The elasticity image
ここで、本例では、図3に示すように前記表示部7に表示されたBモード画像BG上に関心領域(ROI:Region Of Interest)Rが設定され、この関心領域Rについて前記弾性画像データが作成される。ただし、本発明は、このように前記Bモード画像BGの一部について弾性画像を作成する場合に限られるものではなく、前記Bモード画像BGの全体について前記弾性画像データを作成してもよい。
In this example, a region of interest (ROI) R is set on the B-mode image BG displayed on the
前記選択部55は、一の音線上における相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、前記相関ウィンドウの変位と、前記一の音線とは異なる他の音線上における他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた変位の中から、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した変位を選択する。詳細については後述する。前記選択部55は、本発明における選択部の実施の形態の一例である。
In generating elastic image data for a correlation window on one sound ray, the
前記Bモード画像処理部4で作成されたBモード画像データと、前記弾性画像処理部5で作成された弾性画像データは、前記合成部6で合成される。具体的には、この合成部6は、一フレーム分の前記Bモード画像データと前記弾性画像データとを加算処理し、前記表示部7に表示する一フレーム分の超音波画像データを作成する。そして、前記合成部6で得られた超音波画像データは、図3に示すように白黒のBモード画像BGとカラーの弾性画像EGとが合成された超音波画像Gとして前記表示部7に表示される。本例では、前記弾性画像EGは、前記関心領域R内に半透明で(背景のBモード画像が透けた状態で)表示される。
The B-mode image data created by the B-mode
前記制御部8は、CPU(Central Processing Unit)で構成され、図示しない記憶部に記憶された制御プログラムを読み出し、前記超音波診断装置1の各部における機能を実行させる。また、前記操作部9は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス(図示省略)などを含んで構成されている。
The control unit 8 is constituted by a CPU (Central Processing Unit), reads a control program stored in a storage unit (not shown), and executes functions in each unit of the ultrasonic diagnostic apparatus 1. The
さて、本例の超音波診断装置1の作用について説明する。先ず、前記送受信部3は、前記超音波プローブ2から被検体の生体組織へ超音波を送信させ、そのエコー信号を取得する。このとき、前記超音波プローブ2により、被検体への圧迫とその弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行う。
Now, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 of this example will be described. First, the transmission /
そして、エコー信号が取得されると、前記Bモード画像処理部4は、前記送受信部3からのエコー信号に基づいてBモード画像データを作成する。また、前記弾性画像処理部5は、前記送受信部3からのエコー信号に基づいて弾性画像データを作成する。前記Bモード画像データと前記弾性画像データは、前記合成部6で合成され、図3に示すようにBモード画像BGと弾性画像EGとが合成された超音波画像Gが前記表示部7に表示される。
When the echo signal is acquired, the B-mode
前記弾性画像処理部5における弾性画像データの作成について詳細に説明する。図4に示す前記フレーム(i),(ii)は、複数本の音線上において取得されたエコー信号からなる。図4では、前記フレーム(i)における複数本の音線の一部として、五本の音線L1a,L1b,L1c,L1d,L1eが示され、また前記フレーム(ii)において前記音線L1a〜L1eに対応する音線として、音線L2a,L2b,L2c,L2d,L2eが示されている。すなわち、前記音線L1a及び前記音線L2a、前記音線L1b及び前記音線L2b、前記音線L1c及び前記音線L2c、前記音線L1d及び前記音線L2d、前記音線L1e及び前記音線L2eは、異なる二つのフレームに属する同一音線に該当する。また、図4においてR(i),R(ii)は、前記関心領域Rに対応する領域を示している。
The creation of elastic image data in the elastic
弾性画像データの作成の際には、前記物理量算出部51は、前記フレーム(i)における前記領域R(i)の上端部100から下端部101に向かって、各音線上に相関ウィンドウW1を順次設定し、また前記フレーム(ii)における前記領域R(ii)の上端部100から下端部101に向かって、各音線上に相関ウィンドウW2を順次設定する。そして、前記弾性画像データ作成部52が前記相関ウィンドウW1,W2に対応する画素についての弾性画像を作成する。
When creating elastic image data, the physical
以下、前記音線L1c,L2c上における弾性画像データを作成する場合を例にして説明する。すなわち、ここでは前記音線L1c,L2cが本発明における一の音線の実施の形態の一例であり、これ以外の音線が本発明における他の音線の実施の形態の一例である。 Hereinafter, a case where elastic image data on the sound rays L1c and L2c is created will be described as an example. That is, here, the sound rays L1c and L2c are an example of an embodiment of one sound ray in the present invention, and other sound rays are an example of an embodiment of another sound ray in the present invention.
前記物理量算出部51は、前記音線L1c,L2c上のエコー信号S1,S2(図示省略)のそれぞれに、相関ウィンドウW1,W2を設定する。ここでは、前記相関ウィンドウW1,W2として、相関ウィンドウW11c、W21cが設定されたとする。
The
前記物理量算出部51は、前記相関ウィンドウW11c,W21c間で相関演算を行ない、変位Xcを算出する。次に、前記選択部53は、相関ウィンドウW11c,W21c間の相関演算における相関係数Cc(0<Cc<1、後述する他の相関係数についても同様の数値範囲)を所定の閾値CTHと比較する。ちなみに、この閾値CTHは、操作者により予め設定される。
The
前記選択部53は、前記相関係数Ccが前記閾値CTHを超えている場合、前記変位Xcを前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。ここで、「前記相関ウィンドウW11c,W21cについての」とは、「前記相関ウィンドウW11c,W21cに対応する画素についての」という意味である。
The
一方、前記相関係数Ccが前記閾値CTH以下である場合、前記選択部53は、図5に示すように、前記音線L1c,L2cの左隣の音線である前記音線L1b,L2bに設定された前記相関ウィンドウW11b,W21b間の相関演算における相関係数Cbを前記相関係数Ccと比較する。ただし、この時前記相関係数Cbを前記閾値CTHと比較してもよい。そして、前記相関係数Cbが前記相関係数Cc又は前記閾値CTHよりも高ければ、前記選択部53は、前記変位Xbを前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。一方、前記相関係数Cbが前記相関係数Cc又は前記閾値CTH以下である場合、前記選択部53は、図6に示すように、前記音線L1c,L2cの右隣の音線である前記音線L1d,L2dにおける前記相関ウィンドウW11d,W21d間の相関演算における相関係数Cdを前記相関係数Cc又は前記閾値CTHと比較する。そして、前記相関係数Cdが前記相関係数Cc又は閾値CTHよりも高ければ、前記相関ウィンドウW11d,W21d間で得られた変位Xdを前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。一方、前記相関係数Cdが前記相関係数Cc又は閾値CTH以下である場合、前記選択部53は、さらに異なる音線について、上述の処理を繰り返し、前記相関係数Cc又は閾値CTHよりも高い相関係数となった相関演算で得られた変位を、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。
On the other hand, when the correlation coefficient Cc is equal to or less than the threshold value CTH , the
ちなみに、弾性画像データを作成する対象となっている一の音線とは異なる他の音線に設定される相関ウィンドウを他音線相関ウィンドウとする。前記相関ウィンドウW11b,W21b及び前記相関ウィンドウW11d,W21dは、他音線相関ウィンドウの一例である。これら相関ウィンドウW11b,W21b及び前記相関ウィンドウW11d,W21dは、前記相関ウィンドウW11c,W21cと生体組織において同じ深さとなる位置に設定されている。前記相関ウィンドウW11b,W21b及び前記相関ウィンドウW11d,W21dは新たに設定されて相関演算が行なわれてもよいが、すでに前記音線L1b,L2b及び前記音線L1d,L2dについて、前記相関ウィンドウW11b,W21b及び前記相関ウィンドウW11d,W21dが設定されて相関演算が行なわれ、弾性画像データの作成が行なわれている場合には、この時の相関演算における相関係数Cb,Cdを前記相関係数Cc又は前記閾値CTHと比較してもよい。 Incidentally, a correlation window set to another sound ray different from the one sound ray for which the elastic image data is to be created is set as another sound ray correlation window. The correlation windows W11b and W21b and the correlation windows W11d and W21d are examples of other sound ray correlation windows. The correlation windows W11b and W21b and the correlation windows W11d and W21d are set at the same depth in the living tissue as the correlation windows W11c and W21c. The correlation windows W11b, W21b and the correlation windows W11d, W21d may be newly set and correlation calculation may be performed. However, the correlation windows W11b, L2d and the sound lines L1d, L2d have already been set. When W21b and the correlation windows W11d and W21d are set and correlation calculation is performed and elastic image data is generated, the correlation coefficients Cb and Cd in the correlation calculation at this time are used as the correlation coefficient Cc. Or you may compare with the said threshold value CTH .
前記弾性画像データ作成部52は、前記選択部53によって選択された変位に基づいて、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データを作成する。
The elastic image
前記音線L1c上において、前記相関ウィンドウW11cの次に設定される相関ウィンドウW12cは、図7に示すように、前記相関ウィンドウW11cから予め定められた所定のデータ数分だけ移動させて設定される。ここでは、前記相関ウィンドウW11cのウィンドウ幅分のデータ数だけ移動させて前記相関ウィンドウW12cが設定される。この相関ウィンドウW12cのウィンドウ幅は、前記相関ウィンドウW11cのウィンドウ幅と同じである。前記音線L1c上のエコー信号S1には、前記上端部100から前記下端部101へ向かって、同じウィンドウ幅の相関ウィンドウW1が順次設定される。
On the sound ray L1c, the correlation window W12c set next to the correlation window W11c is set by being moved by a predetermined number of data from the correlation window W11c as shown in FIG. . Here, the correlation window W12c is set by moving by the number of data corresponding to the window width of the correlation window W11c. The window width of the correlation window W12c is the same as the window width of the correlation window W11c. In the echo signal S1 on the sound ray L1c, correlation windows W1 having the same window width are sequentially set from the
また、前記音線L2c上において、前記相関ウィンドウW21cの次に設定される相関ウィンドウW22cは、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に用いた変位に基づいて、前記相関ウィンドウW21cからの移動量を決定し前記相関ウィンドウW22cを設定する。このようにして設定される前記相関ウィンドウW22cは、前記相関ウィンドウW21cと重複する部分を有し、またこの相関ウィンドウW21cのウィンドウ幅とは異なるウィンドウ幅になっている。 On the sound ray L2c, the correlation window W22c set next to the correlation window W21c is based on the displacement window W21c and the correlation window W21c based on the displacement used for creating elastic image data for the correlation windows W11c and W21c. And the correlation window W22c is set. The correlation window W22c set in this way has a portion overlapping the correlation window W21c, and has a window width different from the window width of the correlation window W21c.
以上説明した本例の超音波診断装置1によれば、前記一の音線上における相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、この相関ウィンドウの相関演算と、前記一の音線とは異なる他の音線上における他音線相関ウィンドウの相関演算とに従って前記弾性画像データが作成される。例えば、前記相関ウィンドウW11c,W21c間の相関演算で得られた変位Xcと他音線相関ウィンドウ(前記相関ウィンドウW11b,W21b、前記相関ウィンドウW11d,W21d等)間の相関演算で得られた変位の中から、前記選択部53によって選択された変位に基づいて、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データが作成される。従って、前記変位Xcが生体組織の弾性を正確に反映したものではない場合でも、前記前記他音線相関ウィンドウ間の相関演算で得られた変位が生体組織の弾性をより正確に反映したものであれば、この他音線相関ウィンドウ間の相関演算で得られた変位が、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に適した算出値として選択され、弾性画像データが作成される。これにより、前記相関ウィンドウW11c,W21cについて従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる。
According to the ultrasonic diagnostic apparatus 1 of the present example described above, in creating elastic image data for the correlation window on the one sound ray, the correlation calculation of this correlation window is different from the one sound ray. The elastic image data is created according to the correlation calculation of the other sound ray correlation window on the sound ray. For example, the displacement Xc obtained by the correlation calculation between the correlation windows W11c and W21c and the displacement obtained by the correlation calculation between the other sound ray correlation windows (the correlation windows W11b and W21b, the correlation windows W11d and W21d, etc.) Elastic image data for the correlation windows W11c and W21c is created based on the displacement selected by the
また、フレーム(ii)において前記相関ウィンドウW21cよりも後に相関演算が行なわれる後相関ウィンドウ(前記相関ウィンドウW22c等)は、前記選択部53によって選択された変位に基づいて設定される。これにより、前記相関ウィンドウW11c,W21cの相関演算で得られた変位Xcが、生体組織の弾性を正確に反映したものでない場合でも、フレーム(i)の相関ウィンドウとのマッチングの度合いが従来よりも高くなるように、前記フレーム(ii)において後相関ウィンドウを設定することができる。以上より、弾性画像EGに線状のアーチファクトが現れることを抑制することができ、従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる。
Further, a post-correlation window (such as the correlation window W22c) in which the correlation calculation is performed after the correlation window W21c in the frame (ii) is set based on the displacement selected by the
次に、第一実施形態の変形例について説明する。先ず、第一変形例について図8に基づいて説明する。この第一変形例においては、前記相関係数Ccが前記閾値CTH以下である場合、図8に示すように、前記物理量算出部51は、前記音線L1c,L2cの左右の隣り二本の音線、すなわち音線L1a,L2a、音線L1b,L2b、音線L1d,L2d、音線L1e,L2eに、それぞれ他音線相関ウィンドウとして相関ウィンドウW11a,W21a、相関ウィンドウW11b,W21b、相関ウィンドウW11d,W21d、相関ウィンドウW11e,W21eを設定する。そして、前記物理量算出部51は、相関ウィンドウW11a,W21a間の相関演算と、相関ウィンドウW11b,W21b間の相関演算と、相関ウィンドウW11d,W21d間の相関演算と、相関ウィンドウW11e,W21e間の相関演算とを行ない、それぞれ変位Xa,Xb,Xd,Xeを算出する。
Next, a modification of the first embodiment will be described. First, a first modification will be described with reference to FIG. In the first modified example, when the correlation coefficient Cc is equal to or less than the threshold value CTH , as shown in FIG. 8, the physical
ちなみに、すでに他音線相関ウィンドウについて弾性画像データを作成する時に前記変位Xa,Xb,Xd,Xeが算出されている場合には、改めて算出することなく、この時に算出された値を用いればよい。 Incidentally, if the displacements Xa, Xb, Xd, and Xe are already calculated when the elastic image data is already created for the other sound ray correlation window, the values calculated at this time may be used without calculating again. .
次に、前記選択部53は、前記相関係数Ccよりも高く、なおかつ前記変位Xa,Xb,Xd,Xeの中で最も高い相関係数の相関演算で得られた変位を、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。
Next, the
ただし、前記選択部53は、前記相関係数Ccが前記閾値CTH以下である場合において、前記変位Xa,Xb、Xd,Xeの中で、予め設定された所定の範囲内にあるいずれかの変位を、前記相関ウィンドウW21cを設定するための変位として選択してもよい。前記所定の範囲は、例えば操作者によって設定され、操作者が、通常得られると思料する変位の範囲である。
However, the
次に第二変形例について説明する。この第二変形例では、前記選択部53は、弾性画像データを作成しようとする前記相関ウィンドウの相関演算における相関係数及び前記他音線相関ウィンドウの相関演算における相関係数のうち、相関係数が最も高い相関演算によって得られた算出値を、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値として選択する。例えば、前記選択部53は、前記相関ウィンドウW10a,W20aの相関演算における相関係数Ca、前記相関ウィンドウW10b,W20bの相関演算における相関係数Cb、前記相関ウィンドウW10c,W10cの相関演算における相関係数Cc,前記相関ウィンドウW10d,W20dの相関演算における相関係数Cd、前記相関ウィンドウW10e,W20eの相関演算における相関係数Ceのうち、相関係数が最も高い相関演算によって得られた変位を、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。
Next, a second modification will be described. In the second modification, the
次に第三変形例について説明する。この第三変形例では、前記選択部53は、弾性画像データを作成しようとする相関ウィンドウの相関演算によって得られた変位が所定の範囲内である場合、この変位を前記相関ウィンドウに対応する画素についての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。一方、前記選択部53は、前記相関ウィンドウの相関演算によって得られた変位が所定の範囲外の変位である場合、前記他音線相関ウィンドウの相関演算によって得られた変位であって、前記所定の範囲内の変位を、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。
Next, a third modification will be described. In the third modified example, when the displacement obtained by the correlation calculation of the correlation window for generating the elasticity image data is within a predetermined range, the
例えば、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データを作成する場合、これら相関ウィンドウW11c,W21cの相関演算によって得られた変位Xcが、予め設定された所定の範囲内である場合、前記選択部53は、この変位Xcを前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。
For example, when creating elastic image data for the correlation windows W11c and W21c, if the displacement Xc obtained by the correlation calculation of the correlation windows W11c and W21c is within a predetermined range, the
一方、前記相関ウィンドウW11c,W21cの相関演算によって得られた変位Xcが、前記所定の範囲内にない場合、前記選択部53は、例えば前記変位Xa,Xb,Xd,Xeのうち、前記所定の範囲内にあるいずれかの変位を、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。この場合において、前記変位Xa,Xb,Xd,Xeのうち、相関係数が前記相関係数Cc又は前記所定の閾値CTHを超える相関演算によって得られたいずれかの変位を任意に選択してもよい。また、前記変位Xa,Xb,Xd,Xeのうち、相関係数が最も高い相関演算によって得られた変位を選択してもよい。
On the other hand, when the displacement Xc obtained by the correlation calculation of the correlation windows W11c and W21c is not within the predetermined range, the
ちなみに、前記所定の範囲は、本例においても、例えば操作者によって設定され、操作者が、通常得られると思料する変位の範囲である。 Incidentally, the predetermined range in this example is also a range of displacement that is set by an operator, for example, and that the operator thinks that the operator normally obtains.
次に第四変形例について説明する。前記選択部53は、複数の前記他の音線についての他音線相関ウィンドウの相関演算によって得られた変位の分布に基づいて、前記相関ウィンドウの相関演算によって得られた算出値がこの相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適しているか否かを判断する。そして、前記相関ウィンドウの相関演算によって得られた変位が、前記他音線相関ウィンドウの相関演算によって得られた変位の分布に対して著しく異なるものでない場合、前記選択部53は、前記相関ウィンドウの相関演算によって得られた変位を、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。一方、前記相関ウィンドウの相関演算によって得られた変位が、前記他音線相関ウィンドウの相関演算によって得られた変位の分布に対して著しく異なる場合、前記選択部53は、前記他音線相関ウィンドウの相関演算によって得られた変位であって、所定の範囲内の変位を、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した変位として選択する。ちなみに、著しく異なると判定される範囲は、操作者の判断により予め設定される。
Next, a fourth modification will be described. Based on the distribution of displacement obtained by the correlation calculation of the other sound ray correlation window for the plurality of other sound rays, the
例えば、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データを作成する場合、これら相関ウィンドウW11c,W21cの相関演算によって得られた変位Xcが、前記変位Xa,Xb,Xd,Xeの平均値に対し操作者によって設定された±n%の範囲内である場合、前記変位Xcが前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データの作成に適した変位として選択される。 For example, when generating elastic image data for the correlation windows W11c and W21c, the displacement Xc obtained by the correlation calculation of the correlation windows W11c and W21c is operated on the average value of the displacements Xa, Xb, Xd and Xe. If it is within a range of ± n% set by a person, the displacement Xc is selected as a displacement suitable for creating elastic image data for the correlation windows W11c and W21c.
一方、前記変位Xcが、前記変位Xa,Xb,Xd,Xeの平均値に対し操作者によって設定された±n%の範囲内に入っていない場合、前記変位Xa,Xb,Xd,Xeのいずれかの変位であって予め設定された所定の範囲内の変位が、前記相関ウィンドウW21cの設定に適した相関ウィンドウとして選択される。この場合、前記変位Xa,Xb,Xd,Xeのうち、前記相関係数Cc又は所定の閾値CTHを超える相関係数の相関演算で得られたいずれかの変位を選択してもよいし、最も相関係数が高い相関演算によって得られた変位を選択してもよい。 On the other hand, when the displacement Xc does not fall within the range of ± n% set by the operator with respect to the average value of the displacements Xa, Xb, Xd, Xe, any of the displacements Xa, Xb, Xd, Xe A displacement within a predetermined range set in advance is selected as a correlation window suitable for setting the correlation window W21c. In this case, among the displacements Xa, Xb, Xd, and Xe, any one of the displacements obtained by the correlation calculation of the correlation coefficient Cc or the correlation coefficient exceeding a predetermined threshold value CTH may be selected. You may select the displacement obtained by the correlation calculation with the highest correlation coefficient.
(第二実施形態)
次に、第二実施形態について説明する。この第二実施形態は第一実施形態と基本的構成を同じくし、第一実施形態と同様の事項については説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment, and the description of matters similar to those of the first embodiment is omitted.
本例においても、前記弾性画像データ作成部52は、第一実施形態と同様に、一の音線上における相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、この相関ウィンドウの相関演算と、前記一の音線とは異なる他の音線上における他音線相関ウィンドウの相関演算とに従って前記弾性画像データを作成するが、具体的手法が異なっている。
Also in this example, the elastic image
具体的に説明すると、本例では、図9に示すように、前記弾性画像処理部5は、前記物理量算出部51及び前記弾性画像データ作成部52のほか、平均演算部54を有している。この平均演算部54は、本発明における平均演算部54の実施の形態の一例であり、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた変位と、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた変位との平均演算を行なう。そして、前記弾性画像データ作成部52は、前記平均演算部54によって得られた平均値に基づいて、前記相関ウィンドウについての弾性画像データを作成する。
Specifically, in this example, as shown in FIG. 9, the elastic
例えば、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データを作成する場合、先ず前記物理量算出部51は、前記相関ウィンドウW11a,W21aの相関演算と、前記相関ウィンドウW11b,W21bの相関演算と、前記相関ウィンドウW11c,W21cの相関演算と、前記相関ウィンドウW11d,W21dの相関演算と、前記相関ウィンドウW11e,W21eの相関演算とを行ない、それぞれ変位Xa,Xb,Xc,Xd,Xeを算出する。そして、前記平均演算部54は、前記変位Xa〜Xeの平均演算を行ない、各変位の平均値XAVを算出する。
For example, when creating elastic image data for the correlation windows W11c and W21c, the
ちなみに、他音線相関ウィンドウについての前記変位Xa,Xb,Xd,Xeは、前記平均演算を行なうにあたり、前記物理量算出部51によって算出してもよいが、すでに他音線相関ウィンドウについて弾性画像データを作成する時に前記変位Xa,Xb,Xd,Xeが算出されている場合には、改めて算出することなく、この時に算出された値を前記平均演算に用いればよい。
Incidentally, the displacements Xa, Xb, Xd, and Xe for the other sound ray correlation window may be calculated by the physical
ここで、前記平均演算を行なう際には、前記変位Xa,Xb,Xc,Xd,Xeに対し、相関係数に応じた重み付けを行ってもよい。すなわち、前記相関ウィンドウW11a,W21a間の相関演算における前記相関係数Caに応じた重み係数を前記変位Xaに乗算し、前記相関ウィンドウW11b,W21b間の相関演算における前記相関係数Cbに応じた重み係数を前記変位Xbに乗算し、前記相関ウィンドウW11c,W21c間の相関演算における前記相関係数Ccに応じた重み係数を前記変位Xcに乗算し、前記相関ウィンドウW11d,W21d間の相関演算における前記相関係数Cdに応じた重み係数を前記変位Xdに乗算し、前記相関ウィンドウW11e,W21e間の相関演算における前記相関係数Ceに応じた重み係数を前記変位Xeに乗算して平均演算を行なう。重み係数は、相関係数が高くなるほど大きくなるような係数とする。 Here, when the average calculation is performed, the displacements Xa, Xb, Xc, Xd, and Xe may be weighted according to a correlation coefficient. That is, the displacement Xa is multiplied by the weighting coefficient corresponding to the correlation coefficient Ca in the correlation calculation between the correlation windows W11a and W21a, and the correlation coefficient Cb according to the correlation calculation between the correlation windows W11b and W21b is determined. In the correlation calculation between the correlation windows W11d and W21d, the displacement Xb is multiplied, the weighting coefficient corresponding to the correlation coefficient Cc in the correlation calculation between the correlation windows W11c and W21c is multiplied by the displacement Xc. The weighting coefficient corresponding to the correlation coefficient Cd is multiplied by the displacement Xd, and the weighting coefficient corresponding to the correlation coefficient Ce in the correlation calculation between the correlation windows W11e and W21e is multiplied by the displacement Xe to perform an average calculation. Do. The weight coefficient is a coefficient that increases as the correlation coefficient increases.
前記平均演算部54により前記平均値XAVが算出されると、前記弾性画像データ作成部52は、前記平均値XAVに基づいて、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データを作成する。
Wherein when the average value X AV by
ちなみに、本例において、前記フレーム(i)における相関ウィンドウの設定は、第一実施形態と同様にして行なわれる。一方、前記フレーム(ii)における相関ウィンドウの設定について説明すると、例えば、前記音線L2c上において、前記相関ウィンドウW21cの次に設定される相関ウィンドウW22c(後相関ウィンドウ)は、前記平均値XAVに基づいて、前記相関ウィンドウW21cからの移動量を決定して設定される。 Incidentally, in this example, the setting of the correlation window in the frame (i) is performed in the same manner as in the first embodiment. On the other hand, the setting of the correlation window in the frame (ii) will be described. For example, the correlation window W22c (post correlation window) set next to the correlation window W21c on the sound ray L2c is the average value X AV. , The amount of movement from the correlation window W21c is determined and set.
以上説明した本例によれば、例えば前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データは、前記平均演算部54で得られた平均値XAVに基づいて作成される。従って、前記相関ウィンドウW11c,W21cの相関演算の結果得られる変位Xcが、生体組織の弾性を正確に反映したものではない場合でも、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られる変位Xa,Xb,Xd,Xeが、生体組織の弾性をより正確に反映したものであれば、前記相関ウィンドウW11c,W21cについての弾性画像データを、生体組織の弾性を従来よりも正確に反映したデータとすることができる。これにより、前記相関ウィンドウW11c,W21cについて従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる。
According to the present embodiment described above, for example, the correlation window W11c, elastic image data for W21c is created based on the average value X AV obtained by the
また、フレーム(ii)において前記相関ウィンドウW21cよりも後に相関演算が行なわれる後相関ウィンドウ(前記相関ウィンドウW22c等)は、前記平均演算部54の平均演算で得られた平均値に基づいて設定される。これにより、前記相関ウィンドウW11c,W21cの相関演算で得られた変位Xcが、生体組織の弾性を正確に反映したものでない場合でも、前記フレーム(i)の相関ウィンドウとのマッチングの度合いが従来よりも高くなるように、前記フレーム(ii)において後相関ウィンドウを設定することができる。以上より、弾性画像に線状のアーチファクトが現れることを抑制することができ、従来よりも生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を得ることができる。
Further, a post-correlation window (such as the correlation window W22c) in which the correlation calculation is performed after the correlation window W21c in the frame (ii) is set based on the average value obtained by the average calculation of the
次に、第二実施形態の変形例について説明する。この変形例では、図10に示すように、前記弾性画像処理部5は、エラー判定部55をさらに有している。このエラー判定部55は、前記平均演算部54による前記平均演算を行なうにあたり、この平均演算に用いる変位を対象としてこれら変位がエラーか否かを判定する。そして、前記平均演算部54は、エラーとされた変位を除いて平均演算を行なう。前記エラー判定部55は、本発明におけるエラー判定部の実施の形態の一例である。
Next, a modification of the second embodiment will be described. In this modification, as shown in FIG. 10, the elastic
例えば、前記エラー判定部55は、前記変位Xa,Xb,Xc,Xd,Xeの平均演算を行なうにあたり、これら変位Xa〜Xeについてエラーか否かを判定する。そして、前記平均演算部54は、前記変位Xa〜Xeのうち前記エラー判定部55でエラーと判定された変位を除いて平均演算を行なう。すなわち、前記平均演算部54は、前記他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた変位であるXa,Xb,Xd,Xeのいずれかがエラーと判定された場合、エラーと判定されたものを除く前記他音線相関ウィンドウにおける変位と、前記相関ウィンドウW11c,W21cの相関演算で得られた変位Xcとの平均演算を行なう。また、前記平均演算部53は、前記変位Xcがエラーと判定された場合、前記変位Xa,Xb,Xd,Xeの平均演算を行なう。
For example, the
前記エラー判定部55による判定手法の一例としては、判定対象の変位が得られた相関演算における相関係数Cに基づいてエラーか否かを判定する手法が挙げられる。この場合、相関係数Cについて所定の閾値CTHを予め設定しておき、この閾値CTHよりも相関係数Cが小さい場合、前記エラー判定部55はエラーと判定する。例えば、前記エラー判定部55は、前記変位Xaについてエラーか否かを判定する場合、前記相関ウィンドウW11a,W21a間で行なわれた相関演算の相関係数Caを前記閾値CTHと比較し、前記相関係数Caが閾値CTHよりも低かった場合、前記変位Xaをエラーと判定する。
As an example of the determination method by the
また、前記エラー判定部55による判定手法の他例としては、判定対象の変位が、予め設定された所定の範囲内にない場合にエラーと判定する手法が挙げられる。ここで、所定の範囲は、例えば操作者によって設定され、操作者が、通常得られると思料する変位の範囲である。
Another example of the determination method by the
さらに、前記エラー判定部55による判定手法の他例としては、判定対象の変位について、他の判定対象の変位の分布に基づいてエラーか否かを判定する手法が挙げられる。具体的には、前記エラー判定部55は、判定対象の変位が、他の判定対象の変位の分布に対して著しく異なる場合、エラーと判定する。著しく異なると判定される範囲は、操作者の判断により予め設定される。
Furthermore, as another example of the determination method by the
例えば、前記エラー判定部55は、前記変位Xaについてエラーか否かを判定する場合、前記変位Xb,Xc,Xd,Xeの平均値を求め、この平均値に対し操作者によって設定された±n%の範囲内に前記変位Xaが入っていない場合にエラーと判定する。このように、前記エラー判定部55は、前記変位Xb,Xc,Xd,Xeの分布に基づいて、エラーか否かを判定する。
For example, when determining whether or not the displacement Xa is an error, the
以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、前記物理量算出部51は、生体組織の弾性に関する物理量として、生体組織の変形による変位の代わりに生体組織の歪みや弾性率を算出してもよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated by each said embodiment, of course, this invention can be variously implemented in the range which does not change the main point. For example, the physical
1 超音波診断装置
51 物理量算出部
52 弾性画像データ作成部
53 選択部
54 平均演算部
55 エラー判定部
W11c,W21c 相関ウィンドウ
W11a,W21a,W11b,W21b,W11d,W21d,W11e,W21e 相関ウィンドウ(他音線相関ウィンドウ)
W12c,W22c 相関ウィンドウ(後相関ウィンドウ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic
W12c, W22c correlation window (post correlation window)
Claims (14)
前記物理量に基づいて、前記相関ウィンドウ毎に生体組織の弾性画像データを作成する弾性画像データ作成部と、
一の音線上における相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値と、前記一の音線とは異なる他の音線上における他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値の中から、前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成に適した算出値を選択する選択部と、
を備え、
前記弾性画像データ作成部は、前記選択部によって選択された算出値に基づいて前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成を行なう
ことを特徴とする超音波診断装置。 A correlation window is set for two echo signals obtained by transmitting / receiving ultrasound to / from a living tissue and on the same sound ray belonging to two temporally different frames. A physical quantity calculation unit for performing a correlation calculation to calculate a physical quantity related to the elasticity of the living tissue;
Based on the physical quantity, an elasticity image data creation unit that creates elasticity image data of biological tissue for each correlation window;
In creating elastic image data for a correlation window on one sound ray, the correlation between the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window and the other sound ray correlation window on another sound ray different from the one sound ray. A selection unit that selects a calculated value suitable for creating elastic image data for the correlation window from the calculated value obtained by the calculation;
With
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the elasticity image data creation unit creates elasticity image data for the correlation window based on the calculated value selected by the selection unit.
前記物理量に基づいて、前記相関ウィンドウ毎に生体組織の弾性画像データを作成する弾性画像データ作成部と、
一の音線上における相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値について、エラーか否かの判定を行なうエラー判定部と、
前記一の音線上における相関ウィンドウについての弾性画像データの作成にあたり、前記エラー判定部により、前記相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値についてエラーと判定された場合、前記一の音線とは異なる複数の他の音線上における他音線相関ウィンドウの相関演算で得られた算出値の平均演算を行なう平均演算部と、
をさらに備え、
前記弾性画像データ作成部は、前記平均演算部で得られた平均値に基づいて前記相関ウィンドウについての弾性画像データの作成を行なう
ことを特徴とする超音波診断装置。 A correlation window is set for two echo signals obtained by transmitting / receiving ultrasound to / from a living tissue and on the same sound ray belonging to two temporally different frames. A physical quantity calculation unit for performing a correlation calculation to calculate a physical quantity related to the elasticity of the living tissue;
Based on the physical quantity, an elasticity image data creation unit that creates elasticity image data of biological tissue for each correlation window;
An error determination unit that determines whether or not there is an error for a calculated value obtained by correlation calculation of a correlation window on one sound ray;
In creating elastic image data for a correlation window on the one sound ray , when the error determination unit determines that the calculated value obtained by the correlation calculation of the correlation window is an error, the one sound ray is An average calculation unit that performs an average calculation of the calculated values obtained by the correlation calculation of the other sound ray correlation window on a plurality of different other sound rays;
Further comprising
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the elastic image data creation unit creates elastic image data for the correlation window based on the average value obtained by the average calculation unit.
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