JP5950599B2 - 被検体情報取得装置、被検体情報取得方法及びプログラム - Google Patents
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Description
被検体に弾性波が送信され、前記被検体内の各位置で反射された反射波を受信した複数の変換素子から出力される複数の受信信号を用いて、前記被検体内の各位置からの反射波に対応する信号を走査線信号として複数取得する走査線信号取得手段と、
複数の前記走査線信号を用いて、前記対象物の移動情報を取得する処理部を有し、
前記処理部は、異なる位置の走査線信号同士の相互相関値を複数用いて、時間差の軸と距離差の軸との2軸で表される平面上における相互相関値の等高線に基づいて前記対象物の移動情報を取得することを特徴とする。
被検体に弾性波が送信され、前記被検体内の各位置で反射された反射波を受信した複数の変換素子から出力される複数の受信信号を用いて、前記被検体内の各位置からの反射波に対応する信号を走査線信号として複数取得するステップと、
複数の前記走査線信号を用いて、前記対象物の移動情報を取得するステップと、を有し前記移動情報を取得するステップでは、異なる位置の走査線信号同士の相互相関値を複数用いて、時間差の軸と距離差の軸との2軸で表される平面上における相互相関値の等高線に基づいて前記対象物の移動情報を取得することを特徴とする。
本発明が適用できる被検体情報取得装置の構成について図1を用いて説明する。図1は本発明による被検体情報取得装置のシステム概要を示す図である。本実施形態の被検体情報取得装置は、探触子001、受信回路系005、送信回路系003、整相加算ブロック006、相関算出ブロック007、相関パターン処理ブロック008、画像生成ブロック009、画像処理ブロック010、システム制御部004、画像表示手段011、を備える。探触子001は弾性波を複数位置に送信して反射波を受信する送受信器であり、弾性波を電気信号に変換する変換素子002を複数有する。なお、画像表示手段011は、本発明の被検体情報取得装置とは別に提供されていてもよい。
次に、相関算出ブロック007での具体的な処理を述べる前に、散乱体群からの反射波形の相互相関値の挙動に関して説明を行う。
次に、図3から図5までを用いて、相関算出ブロック007ならびに相関パターン処理ブロック008での処理の詳細を説明する。
さらに、ここでは領域Qと領域Q’との走査線信号を別々のタイミングで取得する例を説明したが、両方の領域に対して同時に弾性波を送信し、両領域を同じタイミングで取得した場合であっても本発明は適用可能である。
本発明の第1の実施形態を、図1、図5、図6、図7を用いて説明する。本実施形態では、被検体情報を取得する範囲内において、弾性波のビーム(超音波パルス)を送受信する位置を順に移動させてゆく(つまり走査線信号を取得する位置を順に移動させていく)リニア電子走査等の制御を行った場合に、散乱体群の速度を求める例を述べる。本実施形態では、弾性波ビームを複数位置へ順番に送信する電子走査を2回以上行う。
相関算出ブロック007の処理に入る前に、前段の整相加算ブロック006において、複数の変換素子002が弾性波を送受信して得られた複数の受信信号を用いて整相加算が行われ、走査線601から走査線606上の走査線信号が複数算出される。ここでは、2回以上の電子走査による複数の走査線信号が取得される。そして、ステップ500で、相関算出ブロック007にそれらの走査線信号が入力される。
・走査線601上の領域Q1からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S1_0
・走査線602上の領域Q2からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S2_0
・走査線603上の領域Q3からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S3_0
・走査線604上の領域Q4からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S4_0
・走査線605上の領域Q5からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S5_0
・走査線606上の領域Q6からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S6_0
その後、送受信を繰り返し、さらに2回目の電子走査による走査線信号として以下の走査線信号が抽出される。
・領域Q1からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S1_1
・領域Q2からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S2_1
・領域Q3からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S3_1
・領域Q4からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S4_1
・領域Q5からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S5_1
・領域Q6からの反射波の受信信号を用いた走査線信号S6_1
ただし、ここでは、2回目の電子走査による走査線信号を示しているが、3回目の電子走査により得られる走査線信号でもよく、2回目以降であればよい。
本発明の第2の実施形態を、図1、図9、図10を用いて説明する。本実施形態ではランダムな複数の走査線信号の組合せで相互相関値を算出し、さらに精度良く安定に散乱体群の速度を求める例について説明する。
次に第3の実施形態について説明する。本実施形態は、血液の存在する領域のみ相互相関値の算出を行うことを特徴とする。図11は本実施の形態における被検体情報取得装置のシステム概略図を示す。本実施形態の装置構成は、図1の装置構成に加えて血流位置抽出ブロック012が加わっているが、それ以外の構成は基本的には図1の装置構成と同じであるため、前述までの実施形態とは異なる部分に絞って説明を行う。
本実施形態は、同じ時刻に複数の位置の走査線信号を取得し、それらを用いることを特徴とする。本実施形態の被検体情報取得装置の構成は図1や図11を用いて説明した形態と基本的には同様のため、各構成の異なる機能部分に絞って説明を行う。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した各実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
001 探触子
002 変換素子
003 送信回路系
004 システム制御部
005 受信回路系
006 整相加算ブロック
007 相関算出ブロック
008 相関パターン処理ブロック
009 画像生成ブロック
010 画像処理ブロック
011 画像表示系
012 血流位置抽出ブロック
301 血管
302 散乱体群
303、304 走査線
601〜606 走査線
Claims (18)
- 被検体内の対象物の移動情報を取得する被検体情報取得装置であって、
被検体に弾性波が送信され、前記被検体内の各位置で反射された反射波を受信した複数の変換素子から出力される複数の受信信号を用いて、前記被検体内の各位置からの反射波に対応する信号を走査線信号として複数取得する走査線信号取得手段と、
複数の前記走査線信号を用いて、前記対象物の移動情報を取得する処理部を有し、
前記処理部は、異なる位置の走査線信号同士の相互相関値を複数用いて、時間差の軸と距離差の軸との2軸で表される平面上における相互相関値の等高線に基づいて前記対象物の移動情報を取得することを特徴とする被検体情報取得装置。 - 前記処理部は、前記相互相関値の等高線の形状を楕円に近似した形状として求め、前記時間差の軸方向のある時間差において前記形状上の相関値が最大値となる点と、原点と、を結ぶ線の傾きの逆数を前記移動情報として取得することを特徴とする請求項1に記載の被検体情報取得装置。
- 前記処理部は、同じ位置の走査線信号同士の相互相関値をさらに用いて、前記移動情報を取得することを特徴とする請求項1または2に記載の被検体情報取得装置。
- 前記走査線信号取得手段は、前記弾性波のビームを複数位置に順番に送信する電子走査を2回以上行うことで得られる複数の走査線信号を取得し、
前記処理部は、
2回目以降の電子走査における走査線信号と、1回目の電子走査における基準位置の走査線信号と、の相互相関値と、
前記1回目の電子走査における基準位置の走査線信号と、該走査線信号以外の走査線信号と、の相互相関値と、
を用いて前記相互相関値の分布を求めることを特徴とする請求項1または2に記載の被検体情報取得装置。 - 前記処理部は、
ランダムな組み合わせの走査線信号同士の相互相関値を用いて、前記相互相関値の分布を求めることを特徴とする請求項1または2に記載の被検体情報取得装置。 - 前記対象物の移動情報を取得する対象範囲を特定する対象範囲特定手段をさらに有し、前記対象範囲特定手段より特定された対象範囲内の走査線信号のみを用いて前記対象範囲内の前記移動情報を取得することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。
- 前記処理部は、前記移動情報として前記対象物の速度分布を取得することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。
- 被検体内の対象物の移動情報を取得する被検体情報取得装置であって、
被検体に弾性波が送信され、前記被検体内の各位置で反射された反射波を受信した複数の変換素子から出力される複数の受信信号を用いて、前記被検体内の各位置からの反射波に対応する信号を走査線信号として複数取得する走査線信号取得手段と、
複数の前記走査線信号を用いて、前記対象物の移動情報を取得する処理部と、を有し
前記処理部は、異なる位置の走査線信号同士の複数の相互相関値のうち、ランダムな組み合わせの走査線信号同士の相互相関値を用いて、前記対象物の時間変化による相互相関値の低下が考慮された前記対象物の移動情報を取得することを特徴とする被検体情報取得装置。 - 前記処理部は、異なる位置の走査線信号同士の相互相関値を複数用いて、走査線信号同士の取得時間差のうちある時間差における相互相関値の最大値に関する情報を基に、前記対象物の移動情報を取得することにより、前記対象物の移動情報を取得することを特徴とする請求項8に記載の被検体情報取得装置。
- 前記処理部は、同じ位置の走査線信号同士の相互相関値をさらに用いて、前記移動情報を取得することを特徴とする請求項8又は9に記載の被検体情報取得装置。
- 前記走査線信号取得手段は、前記弾性波のビームを複数位置に順番に送信する電子走査を2回以上行うことで得られる複数の走査線信号を取得し、
前記処理部は、
2回目以降の電子走査における走査線信号と、1回目の電子走査における基準位置の走査線信号と、の相互相関値と、
前記1回目の電子走査における基準位置の走査線信号と、該走査線信号以外の走査線信号と、の相互相関値と、
を用いて前記移動情報を取得することを特徴とする請求項8又は9に記載の被検体情報取得装置。 - 前記処理部は、複数の位置に同時に弾性波を送信する処理が複数回行われることで得られる、異なる時刻に送信された弾性波に基づいた、且つ、異なる位置の走査線信号同士の相互相関値を用いて前記移動情報を取得することを特徴とする請求項8に記載の被検体情報取得装置。
- 前記対象物の移動情報を取得する対象範囲を特定する対象範囲特定手段をさらに有し、前記対象範囲特定手段より特定された対象範囲内の走査線信号のみを用いて前記対象範囲内の前記移動情報を取得することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。
- 前記処理部は、前記移動情報として前記対象物の速度分布を取得することを特徴とする請求項8乃至13のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。
- 前記被検体に弾性波を送信し、前記被検体内の各位置で反射された反射波を受信する変換素子を複数有する送受信器をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。
- 被検体内の対象物の移動情報を取得する被検体情報取得方法であって、
被検体に弾性波が送信され、前記被検体内の各位置で反射された反射波を受信した複数の変換素子から出力される複数の受信信号を用いて、前記被検体内の各位置からの反射波に対応する信号を走査線信号として複数取得するステップと、
複数の前記走査線信号を用いて、前記対象物の移動情報を取得するステップと、を有し前記移動情報を取得するステップでは、異なる位置の走査線信号同士の相互相関値を複数用いて、時間差の軸と距離差の軸との2軸で表される平面上における相互相関値の等高線に基づいて前記対象物の移動情報を取得することを特徴とする被検体情報取得方法。 - 被検体内の対象物の移動情報を取得する被検体情報取得方法であって、
被検体に弾性波が送信され、前記被検体内の各位置で反射された反射波を受信した複数の変換素子から出力される複数の受信信号を用いて、前記被検体内の各位置からの反射波に対応する信号を走査線信号として複数取得するステップと、
複数の前記走査線信号を用いて、前記対象物の移動情報を取得するステップと、を有し前記移動情報を取得するステップでは、異なる位置の複数の走査線信号同士の相互相関値のうち、ランダムな組み合わせの走査線信号同士の相互相関値を用いて、前記対象物の時間変化による相互相関値の低下が考慮された前記対象物の移動情報を取得することを特徴とする被検体情報取得方法。 - 請求項16又は17に記載の被検体情報取得方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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