JP6258286B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus, image processing apparatus, and control program - Google Patents

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Description

本発明の実施の形態は、超音波診断装置、画像処理装置、及び制御プログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to an ultrasonic diagnostic apparatus, an image processing apparatus, and a control program.

従来、超音波診断装置は、X線診断装置、X線CT(Computed Tomography)装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置などの他の医用画像診断装置に比べ装置規模が小さい。また、超音波診断装置は、超音波プローブを体表から当てるだけの簡便な操作により、例えば心臓の拍動や胎児の動きといった検査対象の動きの様子をリアルタイムで表示可能である。このようなことから、超音波診断装置は、今日の医療において重要な役割を果たしている。また、被曝のおそれがない超音波診断装置には、片手で持ち運べる程度に小型化された装置も開発されており、かかる超音波診断装置は、産科や在宅医療などの医療現場においても容易に使用することができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, an ultrasonic diagnostic apparatus has a smaller apparatus scale than other medical image diagnostic apparatuses such as an X-ray diagnostic apparatus, an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, and an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus. In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus can display in real time the state of movement of the test object, such as the heart beat and the fetal movement, by a simple operation of simply touching the ultrasonic probe from the body surface. For these reasons, ultrasonic diagnostic apparatuses play an important role in today's medical care. In addition, ultrasonic diagnostic equipment that is not exposed to radiation has been developed to be small enough to be carried with one hand. Such ultrasonic diagnostic equipment can be easily used in medical settings such as obstetrics and home medical care. can do.

ところで、近年、高周波プローブの開発や画像処理技術の発展に伴い超音波画像の分解能が飛躍的に向上し、超音波診断装置の利用が急激に増加している。例えば整形外科領域などにおいては、筋肉や腱など、微小な線維が束状に集まった層構造の軟部組織が観察対象とされるが、超音波診断装置は、その層構造を超音波画像上に表すことができる。このため、超音波画像上で層構造の消失や断裂が観察された場合に医師が異常を疑うというように、超音波画像は、臨床上有用な所見として利用されている。   Incidentally, in recent years, with the development of high-frequency probes and the development of image processing techniques, the resolution of ultrasonic images has been dramatically improved, and the use of ultrasonic diagnostic apparatuses has been rapidly increasing. For example, in the orthopedic field, a soft tissue with a layer structure in which minute fibers such as muscles and tendons are gathered in bundles is an object to be observed, but the ultrasonic diagnostic apparatus displays the layer structure on an ultrasound image. Can be represented. For this reason, an ultrasonic image is used as a clinically useful finding such that a doctor suspects an abnormality when the disappearance or tearing of a layer structure is observed on an ultrasonic image.

特開2008−206779号公報JP 2008-206779 A

Hiro et al、「Detection of Fibrous Cap in Atherosclerotic Plaque by Intravascular Ultrasound by Use of Color Mapping of Angle−Dependent Echo−Intensity Variation」、Circulation JOURNAL OF THE AMERICAN HEART ASSOCIATION、March6,2001、P.1206−1211Hiro et al, `` Detection of Fibrous Cap in Atherosclerotic Plaque by Intravascular Ultrasound by Use of Color Mapping of Angle-Dependent Echo-Intensity Variation '', Circulation JOURNAL OF THE AMERICAN HEART ASSOCIATION, March 6, 2001, P.1206-1211

しかしながら、超音波画像上で観察される異常は慣れない者にとっては発見が難しく、また、超音波画像を観察し易くする目的で平滑化処理を施すと、臨床上有用な情報自体が失われることもある。このように、従来、超音波画像の観察は、観察者の能力などに依存するものであるため、超音波画像上に表される情報を定量的に表現することが望まれていた。   However, abnormalities observed on ultrasound images are difficult to detect for those unfamiliar, and clinically useful information itself is lost when smoothing is performed to facilitate observation of ultrasound images. There is also. Thus, conventionally, observation of an ultrasonic image depends on the ability of an observer, and therefore, it has been desired to quantitatively express information represented on the ultrasonic image.

実施の形態の超音波診断装置は、生成部と、表示制御部とを備える。生成部は、超音波プローブを介して収集されたエコーデータに基づいて、超音波の送信方向が異なる複数の断層像を生成し、被検体内の関心領域内の各位置について、前記複数の断層像のうち、最大輝度となるビーム角度の第1断層像と、当該ビーム角度の前後に位置付けられる所定の角度の2つの第2断層像及び第3断層像とを決定し、決定した第1断層像、第2断層像、及び第3断層像の間の最大輝度と最大でない輝度の差の平均値を算出し、前記平均値に応じたカラーを前記関心領域内の各位置に割り当てることで、前記関心領域内の各位置における組織の異方性の程度を表すカラーマッピング画像を生成する。表示制御部は、前記複数の断層像のうちの少なくとも1つ、又は前記複数の断層像の重畳画像を、前記カラーマッピング画像と並べて表示部に表示させる。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment includes a generation unit and a display control unit. The generating unit generates a plurality of tomographic images having different ultrasonic transmission directions based on the echo data collected via the ultrasonic probe, and the plurality of tomographic images for each position in the region of interest in the subject. Among the images, a first tomographic image having a beam angle with the maximum luminance and two second tomographic images and a third tomographic image having a predetermined angle positioned before and after the beam angle are determined, and the determined first tomographic image is determined. Calculating an average value of the difference between the maximum luminance and the non-maximum luminance between the image, the second tomographic image, and the third tomographic image, and assigning a color corresponding to the average value to each position in the region of interest; A color mapping image representing the degree of tissue anisotropy at each position within the region of interest is generated. The display control unit displays at least one of the plurality of tomographic images or a superimposed image of the plurality of tomographic images side by side with the color mapping image on the display unit.

図1は、実施例1に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図2は、実施例1における超音波画像表示の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure of ultrasonic image display in the first embodiment. 図3Aは、実施例1における超音波ビームの送信方向を説明するための図である。FIG. 3A is a diagram for explaining the transmission direction of the ultrasonic beam in the first embodiment. 図3Bは、実施例1における超音波ビームの送信方向を説明するための図である。FIG. 3B is a diagram for explaining the transmission direction of the ultrasonic beam in the first embodiment. 図3Cは、実施例1における超音波ビームの送信方向を説明するための図である。FIG. 3C is a diagram for explaining the transmission direction of the ultrasonic beam in the first embodiment. 図3Dは、実施例1における超音波ビームの送信方向を説明するための図である。FIG. 3D is a diagram for explaining the transmission direction of the ultrasonic beam in the first embodiment. 図4は、実施例1における断層像の格納を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining storage of tomographic images in the first embodiment. 図5は、実施例1における断層像格納の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of tomographic image storage according to the first embodiment. 図6Aは、実施例1において超音波ビームの方向毎に生成された複数の断層像を例示する図である。FIG. 6A is a diagram illustrating a plurality of tomographic images generated for each direction of the ultrasonic beam in the first embodiment. 図6Bは、実施例1において超音波ビームの方向毎に生成された複数の断層像を例示する図である。FIG. 6B is a diagram illustrating a plurality of tomographic images generated for each direction of the ultrasonic beam in the first embodiment. 図6Cは、実施例1において超音波ビームの方向毎に生成された複数の断層像を例示する図である。FIG. 6C is a diagram illustrating a plurality of tomographic images generated for each direction of the ultrasonic beam in the first embodiment. 図7は、実施例1における解析及び解析結果表示の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure for analysis and analysis result display in the first embodiment. 図8は、実施例1におけるROI(Region Of Interest)指定の受付を例示する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating reception of ROI (Region Of Interest) designation in the first embodiment. 図9は、実施例1において表示される解析結果を例示する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an analysis result displayed in the first embodiment. 図10は、実施例1におけるROI指定の受付の他の例を例示する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another example of receiving ROI designation in the first embodiment. 図11は、実施例1において表示される解析結果の他の例を例示する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the analysis result displayed in the first embodiment. 図12Aは、実施例2において表示される解析結果を例示する図である。FIG. 12A is a diagram illustrating an analysis result displayed in the second embodiment. 図12Bは、実施例2において表示される解析結果を例示する図である。FIG. 12B is a diagram illustrating an analysis result displayed in the second embodiment. 図12Cは、実施例2において表示される解析結果を例示する図である。FIG. 12C is a diagram illustrating an analysis result displayed in the second embodiment. 図13Aは、実施例2において表示される解析結果の他の例を例示する図である。FIG. 13A is a diagram illustrating another example of the analysis result displayed in the second embodiment. 図13Bは、実施例2において表示される解析結果の他の例を例示する図である。FIG. 13B is a diagram illustrating another example of the analysis result displayed in the second embodiment. 図13Cは、実施例2において表示される解析結果の他の例を例示する図である。FIG. 13C is a diagram illustrating another example of the analysis result displayed in the second embodiment. 図14は、実施例2における解析を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the analysis in the second embodiment. 図15は、実施例3における解析及び解析結果表示を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining analysis and analysis result display in the third embodiment. 図16は、実施例3における超音波画像表示の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart illustrating a processing procedure of ultrasonic image display in the third embodiment. 図17は、実施例3における解析及び解析結果表示の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart illustrating a processing procedure for analysis and analysis result display according to the third embodiment. 図18は、実施例4に係る制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram illustrating the configuration of the control unit according to the fourth embodiment. 図19は、実施例4において表示されるBモード画像を例示する図である。FIG. 19 is a diagram illustrating a B-mode image displayed in the fourth embodiment. 図20は、実施例4において表示されるBモード画像の他の例を例示する図である。FIG. 20 is a diagram illustrating another example of the B-mode image displayed in the fourth embodiment. 図21は、その他の実施例における構成例を説明するための図である。FIG. 21 is a diagram for explaining a configuration example in another embodiment.

以下、実施の形態に係る超音波診断装置、画像処理装置、及び解析プログラムの一例を説明する。   Hereinafter, examples of the ultrasonic diagnostic apparatus, the image processing apparatus, and the analysis program according to the embodiment will be described.

まず、実施例1に係る超音波診断装置10の構成を説明する。図1は、実施例1に係る超音波診断装置10の構成を示すブロック図である。図1に例示するように、実施例1に係る超音波診断装置10は、装置本体11と、超音波プローブ12と、入力装置13と、モニタ14とを備える。   First, the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment includes an apparatus main body 11, an ultrasonic probe 12, an input device 13, and a monitor 14.

超音波プローブ12は、複数の圧電振動子を有する。これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体11が有する超音波送信ユニット21から供給される駆動信号に基づき超音波を発生し、また、被検体Pからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ12は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材などを有する。   The ultrasonic probe 12 has a plurality of piezoelectric vibrators. The plurality of piezoelectric vibrators generate an ultrasonic wave based on a drive signal supplied from an ultrasonic transmission unit 21 included in the apparatus main body 11 to be described later, and receive a reflected wave from the subject P to generate an electric signal. Convert. The ultrasonic probe 12 includes a matching layer provided on the piezoelectric vibrator, a backing material that prevents propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator to the rear, and the like.

超音波プローブ12から被検体Pに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Pの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ12が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信されるエコー信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合のエコー信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。   When ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 12 to the subject P, the transmitted ultrasonic waves are successively reflected by the discontinuous surface of the acoustic impedance in the body tissue of the subject P, and the ultrasonic probe 12 is used as an echo signal. Are received by a plurality of piezoelectric vibrators. The amplitude of the received echo signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surface where the ultrasonic waves are reflected. Note that the echo signal when the transmitted ultrasonic pulse is reflected by the moving blood flow or the surface of the heart wall, etc. depends on the velocity component in the ultrasonic transmission direction of the moving body due to the Doppler effect, Subject to frequency shift.

入力装置13は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボールなどを有し、装置本体11に接続される。また、入力装置13は、超音波診断装置10の操作者からの各種指示や設定要求を受け付け、受け付けた各種指示や設定要求(例えば、関心領域(ROI)の設定要求など)を装置本体11に対して転送する。   The input device 13 includes a mouse, a keyboard, a button, a panel switch, a touch command screen, a foot switch, a trackball, and the like, and is connected to the device body 11. The input device 13 receives various instructions and setting requests from the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 10, and receives the received various instructions and setting requests (for example, a region of interest (ROI) setting request) in the apparatus main body 11. Forward.

モニタ14は、超音波診断装置10の操作者が入力装置13を用いて各種指示や設定要求を入力するためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、装置本体11において生成された超音波画像や解析結果を表示したりする。   The monitor 14 displays a GUI (Graphical User Interface) for an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 to input various instructions and setting requests using the input device 13, or an ultrasonic image generated in the apparatus main body 11. And display analysis results.

装置本体11は、超音波プローブ12が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する。装置本体11は、図1に例示するように、超音波送信ユニット21と、超音波受信ユニット22と、Bモード処理ユニット23と、ドプラ処理ユニット24と、画像生成ユニット25と、画像メモリ26と、画像合成部27と、制御部28と、記憶媒体29と、インターフェース30とを有する。   The apparatus main body 11 generates an ultrasonic image based on the reflected wave received by the ultrasonic probe 12. As illustrated in FIG. 1, the apparatus main body 11 includes an ultrasonic transmission unit 21, an ultrasonic reception unit 22, a B-mode processing unit 23, a Doppler processing unit 24, an image generation unit 25, and an image memory 26. An image composition unit 27, a control unit 28, a storage medium 29, and an interface 30.

超音波送信ユニット21は、パルス発生器21a、送信遅延部21b、及びパルサ21cを有し、超音波プローブ12に駆動信号を供給する。パルス発生器21aは、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延部21bは、超音波プローブ12から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器21aが発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサ21cは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ12に駆動信号(駆動パルス)を印加する。なお、送信方向あるいは送信方向を決定する遅延時間は記憶媒体29に記憶されており、送信遅延部21bは、記憶媒体29を参照して遅延時間を与える。   The ultrasonic transmission unit 21 includes a pulse generator 21 a, a transmission delay unit 21 b, and a pulsar 21 c, and supplies a drive signal to the ultrasonic probe 12. The pulse generator 21a repeatedly generates rate pulses for forming transmission ultrasonic waves at a predetermined rate frequency. Further, the transmission delay unit 21b is configured so that the pulse generator 21a determines the delay time for each piezoelectric vibrator necessary for focusing the ultrasonic waves generated from the ultrasonic probe 12 into a beam and determining the transmission directivity. For each rate pulse that occurs. The pulser 21c applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 12 at a timing based on the rate pulse. The transmission direction or the delay time for determining the transmission direction is stored in the storage medium 29, and the transmission delay unit 21 b gives the delay time with reference to the storage medium 29.

なお、この1次元の超音波ビームの方向を変化させながら繰り返し走査することで、2次元断層面からの情報を収集可能だが、1断層像を生成するためのビーム方向の組合せは1通りでなく、種々のパターンが存在する。   In addition, by repeatedly scanning while changing the direction of the one-dimensional ultrasonic beam, information from a two-dimensional tomographic plane can be collected. However, there are not only one combination of beam directions for generating one tomographic image. There are various patterns.

超音波受信ユニット22は、プリアンプ22a、A/D変換器(図示を省略)、受信遅延部22b、及び加算器22cを有し、超音波プローブ12が受信したエコー信号に対して各種処理を行ってエコーデータを生成する。プリアンプ22aは、エコー信号を増幅してゲイン補正処理を行う。A/D変換器は、ゲイン補正されたエコー信号をA/D変換する。受信遅延部22bは、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器22cは、受信遅延部22bによって処理されたエコー信号の加算処理を行なってエコーデータを生成する。加算器22cの加算処理により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。なお、送信と同様、受信方向あるいは受信方向を決定する遅延時間は記憶媒体29に記憶されており、受信遅延部22bは、記憶媒体29を参照して遅延時間を与える。   The ultrasonic reception unit 22 includes a preamplifier 22a, an A / D converter (not shown), a reception delay unit 22b, and an adder 22c, and performs various processes on the echo signal received by the ultrasonic probe 12. To generate echo data. The preamplifier 22a amplifies the echo signal and performs gain correction processing. The A / D converter performs A / D conversion on the gain-corrected echo signal. The reception delay unit 22b gives a delay time necessary for determining the reception directivity. The adder 22c performs an addition process of the echo signal processed by the reception delay unit 22b to generate echo data. By the addition process of the adder 22c, the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the echo signal is emphasized, and a comprehensive beam for ultrasonic transmission / reception is formed by the reception directivity and the transmission directivity. Similar to transmission, the reception direction or the delay time for determining the reception direction is stored in the storage medium 29, and the reception delay unit 22 b gives the delay time with reference to the storage medium 29.

なお、超音波プローブ12によって受信されるエコー信号は、主に組織の境界から発生する。2つの媒体の音響インピーダンスが異なると、そこで散乱(反射)といった現象が起こるが、この音響インピーダンスを決定する物理定数は、媒体の密度及び音速である。すなわち、組織の硬い・軟らかいといった性状は、大局的には、そのままエコー信号に反映されているといえる。   The echo signal received by the ultrasonic probe 12 is mainly generated from the tissue boundary. When the acoustic impedances of the two media are different from each other, a phenomenon such as scattering (reflection) occurs. The physical constants that determine the acoustic impedance are the density and sound velocity of the media. That is, it can be said that the characteristics such as the hardness and softness of the tissue are reflected in the echo signal as they are.

Bモード処理ユニット23は、超音波受信ユニット22からエコーデータを受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを行って、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ(Bモードデータ)を生成する。   The B-mode processing unit 23 receives the echo data from the ultrasonic receiving unit 22, performs logarithmic amplification, envelope detection processing, and the like, and generates data (B-mode data) in which the signal intensity is expressed by brightness. .

ドプラ処理ユニット24は、超音波受信ユニット22から受け取ったエコーデータから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動体情報を多点について抽出したデータ(ドプラデータ)を生成する。   The Doppler processing unit 24 performs frequency analysis on velocity information from the echo data received from the ultrasonic receiving unit 22, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and moves moving objects such as average velocity, dispersion, and power. Data (Doppler data) obtained by extracting information from multiple points is generated.

画像生成ユニット25は、Bモード処理ユニット23が生成したBモードデータや、ドプラ処理ユニット24が生成したドプラデータから、超音波画像を生成する。具体的には、画像処理ユニット25は、BモードデータからBモード画像を生成し、ドプラデータからドプラ画像を生成する。また、画像生成ユニット25は、超音波スキャンの走査線信号列を、テレビなどに代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換(スキャンコンバート)し、表示画像としての超音波画像(Bモード画像やドプラ画像)を生成する。   The image generation unit 25 generates an ultrasonic image from the B mode data generated by the B mode processing unit 23 and the Doppler data generated by the Doppler processing unit 24. Specifically, the image processing unit 25 generates a B-mode image from the B-mode data, and generates a Doppler image from the Doppler data. The image generation unit 25 converts (scan converts) the scanning line signal sequence of the ultrasonic scan into a scanning line signal sequence of a video format typified by a television or the like, and an ultrasonic image (B-mode image) as a display image. Or Doppler image).

画像メモリ26は、画像生成ユニット25が生成した超音波画像や、超音波画像を画像処理することで生成した画像を記憶するメモリである。例えば診断の後に、操作者が検査中に記録された画像を呼び出すことが可能となっており、静止画像的に、あるいは複数枚を使って動画的に再生することが可能である。また、画像メモリ26は、超音波受信ユニット22通過後の画像輝度信号、その他の生データ、ネットワークを介して取得した画像データ等を必要に応じて記憶する。   The image memory 26 is a memory that stores an ultrasonic image generated by the image generation unit 25 and an image generated by performing image processing on the ultrasonic image. For example, after diagnosis, the operator can call an image recorded during the examination, and can be reproduced as a still image or as a moving image using a plurality of images. The image memory 26 stores an image luminance signal after passing through the ultrasonic receiving unit 22, other raw data, image data acquired via a network, and the like as necessary.

制御部28は、超音波診断装置10における処理全体を制御する。具体的には、制御部28は、入力装置13を介して操作者から入力された各種指示や設定要求、記憶媒体29から読み込んだ各種プログラム及び各種設定情報に基づき、超音波送信ユニット21、超音波受信ユニット22、Bモード処理ユニット23、ドプラ処理ユニット24、及び画像生成ユニット25の処理を制御したり、画像メモリ26が記憶する超音波画像などをモニタ14にて表示するように制御したりする。   The control unit 28 controls the entire processing in the ultrasonic diagnostic apparatus 10. Specifically, the control unit 28, based on various instructions and setting requests input from the operator via the input device 13, various programs read from the storage medium 29, and various setting information, Control the processing of the sound wave receiving unit 22, the B-mode processing unit 23, the Doppler processing unit 24, and the image generation unit 25, or control the monitor 14 to display an ultrasonic image or the like stored in the image memory 26. To do.

記憶媒体29は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行うための装置制御プログラムや、診断情報(例えば、患者ID、医師の所見など)、診断プロトコルや各種設定情報などの各種データなどを記憶する。また、記憶媒体29は、後述する解析部28aと同様の処理を実行する手順と、後述する解析結果表示制御部28bと同様の処理を実行する手順とが記述された解析プログラムを記憶する。また、記憶媒体29は、必要に応じて、画像メモリ26が記憶する画像の保管などにも使用される。なお、記憶媒体29が記憶するデータは、インターフェース30を経由して、外部の周辺装置へ転送することができる。   The storage medium 29 stores a device control program for performing ultrasonic transmission / reception, image processing and display processing, diagnostic information (for example, patient ID, doctor's findings, etc.), various data such as diagnostic protocol and various setting information, and the like. To do. In addition, the storage medium 29 stores an analysis program in which a procedure for executing processing similar to that of the analysis unit 28a described later and a procedure for executing processing similar to that of the analysis result display control unit 28b described later are described. The storage medium 29 is also used for storing images stored in the image memory 26 as necessary. Note that the data stored in the storage medium 29 can be transferred to an external peripheral device via the interface 30.

インターフェース30は、入力装置13、ネットワーク、新たな外部記憶装置(図示を省略)に関するインターフェースである。超音波診断装置10によって得られた超音波画像などのデータや解析結果などは、インターフェース30によって、ネットワークを介して他の装置へ転送することができる。   The interface 30 is an interface related to the input device 13, the network, and a new external storage device (not shown). Data such as ultrasound images and analysis results obtained by the ultrasound diagnostic apparatus 10 can be transferred by the interface 30 to other apparatuses via a network.

なお、装置本体11に内蔵される超音波送信ユニット21及び超音波受信ユニット22などは、集積回路などのハードウェアで構成されることもあるが、ソフトウェア的にモジュール化されたプログラムである場合もある。   Note that the ultrasonic transmission unit 21 and the ultrasonic reception unit 22 incorporated in the apparatus main body 11 may be configured by hardware such as an integrated circuit, but may be a software modularized program. is there.

さて、実施例1に係る超音波診断装置10は、超音波プローブ12を介して複数方向の超音波ビームを送信するとともに、超音波プローブ12を介して複数方向のエコー信号を受信する。   The ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment transmits ultrasonic beams in multiple directions via the ultrasonic probe 12 and receives echo signals in multiple directions via the ultrasonic probe 12.

図2は、実施例1における超音波画像表示の処理手順を示すフローチャートであり、図3A〜3Dは、実施例1における超音波ビームの送信方向を説明するための図である。なお、実施例1においては、超音波診断装置10が3方向の超音波ビームを送信すると想定するが、開示の技術はこれに限られるものではなく、超音波ビームの送信方向の数は、運用の形態などに応じて任意に変更することができる。   FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure of ultrasonic image display in the first embodiment, and FIGS. 3A to 3D are diagrams for explaining the transmission direction of the ultrasonic beam in the first embodiment. In the first embodiment, it is assumed that the ultrasonic diagnostic apparatus 10 transmits ultrasonic beams in three directions. However, the disclosed technique is not limited to this, and the number of transmission directions of ultrasonic beams is determined according to the operation. It can be arbitrarily changed according to the form and the like.

図2に例示するように、超音波診断装置10は、操作者からの開始指示を受け付けるなどして処理を開始すると、ビームパターン数を取得する(ステップS101)。例えば、超音波診断装置10は、記憶媒体29に予め記憶されたビームパターン数『3』を記憶媒体29から読み出すことで取得する。また、例えば、超音波診断装置10は、ビームパターン数『3』の指示を操作者から受け付けることで取得する。   As illustrated in FIG. 2, the ultrasound diagnostic apparatus 10 acquires the number of beam patterns when processing is started by receiving a start instruction from an operator (step S <b> 101). For example, the ultrasound diagnostic apparatus 10 acquires the number of beam patterns “3” stored in advance in the storage medium 29 by reading from the storage medium 29. Further, for example, the ultrasound diagnostic apparatus 10 obtains the beam pattern number “3” by receiving an instruction from the operator.

次に、超音波診断装置10は、i番目のビーム方向で超音波の送受信を行う(ステップS102)。具体的には、まず、送信遅延部21b及び受信遅延部22bが、それぞれ、ステップS101において取得されたビームパターン数に従って遅延時間を計算する。実施例1において、ビームパターン数は『3』であるので、送信遅延部21b及び受信遅延部22bは、3回の送受信のそれぞれについて、決められたビーム方向をなすような遅延時間を各素子について計算する。そして、超音波送信ユニット21及び超音波受信ユニット22が、送信遅延部21b及び受信遅延部22bによって計算された遅延時間のパターンを用いて、超音波の送受信を行う。   Next, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 transmits and receives ultrasonic waves in the i-th beam direction (step S102). Specifically, first, the transmission delay unit 21b and the reception delay unit 22b each calculate a delay time according to the number of beam patterns acquired in step S101. In the first embodiment, since the number of beam patterns is “3”, the transmission delay unit 21b and the reception delay unit 22b have a delay time that forms a predetermined beam direction for each of the three transmissions / receptions for each element. calculate. Then, the ultrasonic transmission unit 21 and the ultrasonic reception unit 22 perform transmission / reception of ultrasonic waves by using the delay time pattern calculated by the transmission delay unit 21b and the reception delay unit 22b.

例えば、超音波送信ユニット21及び超音波受信ユニット22は、図3Aに例示するように、走査線42の方向が超音波プローブ12の圧電振動子に対して90度の角度となるように、超音波を送受信する。   For example, the ultrasonic transmission unit 21 and the ultrasonic reception unit 22 are arranged so that the direction of the scanning line 42 is 90 degrees with respect to the piezoelectric transducer of the ultrasonic probe 12 as illustrated in FIG. 3A. Send and receive sound waves.

続いて、超音波診断装置10は、Bモード画像を生成する(ステップS103)。具体的には、Bモード処理ユニット23が、超音波受信ユニット22からエコーデータを受け取り、受け取ったエコーデータからBモードデータを生成し、生成したBモードデータを画像生成ユニット25に送る。すると、画像生成ユニット25が、Bモード処理ユニット23から受け取ったBモードデータからBモード画像を生成する。   Subsequently, the ultrasound diagnostic apparatus 10 generates a B-mode image (Step S103). Specifically, the B-mode processing unit 23 receives echo data from the ultrasonic reception unit 22, generates B-mode data from the received echo data, and sends the generated B-mode data to the image generation unit 25. Then, the image generation unit 25 generates a B mode image from the B mode data received from the B mode processing unit 23.

そして、超音波診断装置10は、N番目(実施例1においては3番目)のビームパターンまで終了したか否かを判定し(ステップS104)、終了していないと判定した場合には(ステップS104否定)、ステップS102の処理に戻る。こうして、実施例1に係る超音波診断装置10は、ビームパターン数『3』に対応する3つのBモード画像を生成する。   Then, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 determines whether or not the beam pattern has been completed up to the Nth (third in the first embodiment) beam pattern (step S104), and determines that the beam pattern has not ended (step S104). (No), the process returns to step S102. Thus, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment generates three B-mode images corresponding to the number of beam patterns “3”.

例えば、超音波送信ユニット21及び超音波受信ユニット22は、図3Bに例示するように、走査線43の方向が超音波プローブ12の圧電振動子に対して90度よりも小さい角度となるように超音波を送受信し、Bモード画像を生成する。また、例えば、超音波送信ユニット21及び超音波受信ユニット22は、図3Cに例示するように、走査線44の方向が超音波プローブ12の圧電振動子に対して90度よりも大きい角度となるように超音波を送受信し、Bモード画像を生成する。   For example, the ultrasonic transmission unit 21 and the ultrasonic reception unit 22 are configured such that the direction of the scanning line 43 is smaller than 90 degrees with respect to the piezoelectric vibrator of the ultrasonic probe 12 as illustrated in FIG. 3B. Ultrasound is transmitted and received to generate a B-mode image. Further, for example, in the ultrasonic transmission unit 21 and the ultrasonic reception unit 22, as illustrated in FIG. 3C, the direction of the scanning line 44 is an angle larger than 90 degrees with respect to the piezoelectric vibrator of the ultrasonic probe 12. Thus, ultrasonic waves are transmitted and received to generate a B-mode image.

ステップS104において終了したと判定した場合には(ステップS104肯定)、超音波診断装置10は、重畳画像を生成し(ステップS105)、生成した重畳画像をモニタ14に表示する(ステップS106)。具体的には、画像生成ユニット25が、ビームパターン数『3』に対応して生成した3つのBモード画像を重畳して表示画像としての重畳画像を生成し、生成した重畳画像を画像合成部27に送る。そして、画像合成部27が、画像生成ユニット25から送られた重畳画像にその他の情報を付与するなどして、モニタ14に表示する。なお、図3Dは、異なる3方向の超音波ビームを送受信した場合の重畳後ビームパターンを示す。   If it is determined in step S104 that the processing has ended (Yes in step S104), the ultrasound diagnostic apparatus 10 generates a superimposed image (step S105), and displays the generated superimposed image on the monitor 14 (step S106). Specifically, the image generation unit 25 generates a superimposed image as a display image by superimposing three B-mode images generated corresponding to the number of beam patterns “3”, and the generated superimposed image is converted into an image composition unit. 27. Then, the image composition unit 27 displays the information on the monitor 14 by adding other information to the superimposed image sent from the image generation unit 25. Note that FIG. 3D shows a beam pattern after superposition when ultrasonic beams in three different directions are transmitted and received.

超音波診断装置10は、操作者からの終了指示を受け付けるなどして処理を終了するまで、上述したステップS102〜S106の処理手順を繰り返し実行し、超音波画像をリアルタイムに表示する。なお、実施例1においては、画像生成ユニット25が、Bモード画像から重畳画像を生成するものとして説明したが、開示の技術はこれに限られるものではない。例えば、画像生成ユニット25は、Bモードデータから直接重畳画像を生成してもよい。   The ultrasonic diagnostic apparatus 10 repeatedly executes the processing procedure of steps S102 to S106 described above until the processing is ended by receiving an end instruction from the operator or the like, and displays an ultrasonic image in real time. In the first embodiment, the image generation unit 25 has been described as generating a superimposed image from a B-mode image, but the disclosed technique is not limited to this. For example, the image generation unit 25 may generate a superimposed image directly from the B mode data.

ここで、実施例1に係る超音波診断装置10は、上述したように、複数方向の超音波ビームを送受信し、重畳画像をリアルタイムに表示する処理を行うが、この処理とは別に、方向毎の断層像間にて空間的位置が対応するエコー信号を比較解析する処理を行う。なお、以下において「方向毎の断層像」と記載する場合、開示の技術は、「Bモードデータ」であっても「Bモード画像」であっても適用することができるが、実施例1においては、「Bモード画像」として説明する。   Here, as described above, the ultrasound diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment performs processing for transmitting and receiving ultrasound beams in a plurality of directions and displaying a superimposed image in real time. A process of comparing and analyzing the echo signals corresponding to the spatial positions between the tomographic images is performed. In the following description, when described as “tomographic image for each direction”, the disclosed technique can be applied to either “B-mode data” or “B-mode image”. Will be described as a “B-mode image”.

図4は、実施例1における断層像の格納を説明するための図である。図4に例示するように、実施例1に係る超音波診断装置10は、表示画像として生成した重畳画像をモニタ14にリアルタイムに表示するとともに、生成した重畳画像を画像メモリ26に格納する処理を行う。また、実施例1に係る超音波診断装置10は、この処理とは別に、方向毎の断層像も画像メモリ26に格納する。比較解析処理の対象とするためである。   FIG. 4 is a diagram for explaining storage of tomographic images in the first embodiment. As illustrated in FIG. 4, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment displays a superimposed image generated as a display image in real time on the monitor 14 and stores the generated superimposed image in the image memory 26. Do. In addition to the processing, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment also stores a tomographic image for each direction in the image memory 26. This is for the purpose of comparison analysis processing.

図5は、実施例1における断層像格納の処理手順を示すフローチャートである。図5に例示するように、実施例1に係る超音波診断装置10は、例えば操作者からボタン押下を受け付けると(ステップS201肯定)、方向毎のBモード画像を画像メモリ26に格納する(ステップS202)。例えば、画像生成ユニット25は、ボタン押下のタイミングで収集された3つのBモードデータから3つのBモード画像それぞれ(第1断層像、第2断層像、第3断層像)を生成し、生成した3つのBモード画像を画像メモリ26に格納する。   FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of tomographic image storage according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 5, for example, when the ultrasound diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment receives a button press from the operator (Yes in Step S201), the B-mode image for each direction is stored in the image memory 26 (Step S201). S202). For example, the image generation unit 25 generates and generates three B-mode images (first tomographic image, second tomographic image, and third tomographic image) from the three B-mode data collected at the timing of pressing the button. Three B-mode images are stored in the image memory 26.

図6A〜6Cは、実施例1において超音波ビームの方向毎に生成された複数の断層像を例示する図である。図6Aは図3Aに対応し、図6Bは図3Bに対応し、図6Cは図3Cに対応するとする。画像生成ユニット25は、例えば、図6A〜6Cに例示する3つのBモード画像それぞれを画像メモリ26に格納する。   6A to 6C are diagrams illustrating a plurality of tomographic images generated for each direction of the ultrasonic beam in the first embodiment. 6A corresponds to FIG. 3A, FIG. 6B corresponds to FIG. 3B, and FIG. 6C corresponds to FIG. 3C. The image generation unit 25 stores, for example, each of the three B-mode images illustrated in FIGS. 6A to 6C in the image memory 26.

例えば、図6A〜6Cに例示するように、超音波プローブ12直下の皮下組織は、超音波ビームの方向によらず、各Bモード画像間で輝度が一定である。一方、超音波プローブ12直下の皮下組織の下を横に走る『腱』は、図6Aに例示するBモード画像において輝度が最大である(明るい)が、図6Bや図6Cに例示するBモード画像においては、輝度がやや低下している(暗くなっている)。   For example, as illustrated in FIGS. 6A to 6C, the subcutaneous tissue immediately below the ultrasonic probe 12 has a constant luminance between the B-mode images regardless of the direction of the ultrasonic beam. On the other hand, the “tendon” that runs laterally under the subcutaneous tissue immediately below the ultrasound probe 12 has the highest brightness (bright) in the B-mode image illustrated in FIG. 6A, but the B-mode illustrated in FIGS. 6B and 6C. In the image, the luminance is slightly reduced (darkened).

図6Aに例示するBモード画像は、図3Aを用いて説明したように、超音波ビームが『腱』にほぼ垂直に入射された場合の断層像である。これに対し、図6Bや図6Cに例示するBモード画像は、超音波ビームが『腱』にやや斜めに入射された場合の断層像である。   The B-mode image illustrated in FIG. 6A is a tomographic image when the ultrasonic beam is incident on the “tendon” substantially perpendicularly as described with reference to FIG. 3A. In contrast, the B-mode image illustrated in FIGS. 6B and 6C is a tomographic image when the ultrasonic beam is incident on the “tendon” slightly obliquely.

このように、超音波ビームの方向を変えて方向毎のBモード画像を生成すると、同一部分であっても、輝度が異なってみえる。これは、組織の角度依存性(異方性効果)によるものである。例えば筋肉や腱など、例えば特定の方向に線維が並ぶ線維構造の組織は、入射する超音波ビームの方向に応じて反射するエコー信号の強度が異なるという性質を有する。これが、角度依存性である。   As described above, when the B-mode image for each direction is generated by changing the direction of the ultrasonic beam, the luminance looks different even in the same portion. This is due to the angle dependence (anisotropic effect) of the tissue. For example, a tissue having a fiber structure in which fibers are arranged in a specific direction, such as a muscle or a tendon, has a property that the intensity of an echo signal reflected differs depending on the direction of an incident ultrasonic beam. This is angle dependency.

図1に戻り、制御部28は、解析部28aと、解析結果表示制御部28bとを有する。これらの各部が、方向毎の断層像間にて空間的位置が対応するエコー信号を比較解析する処理を行う。解析部28aは、超音波ビームの方向毎に生成された複数の断層像間にて空間的位置が対応するエコー信号を比較し、断層像に描出された被検体の組織性状を解析する。具体的には、解析部28aは、エコー信号の強度に基づいて割り当てられる輝度を比較することで、組織性状を解析する。なお、エコー信号の強度を直接比較する手法でもよい。解析結果表示制御部28bは、解析部28aによって解析された解析結果をモニタ14に表示する。   Returning to FIG. 1, the control unit 28 has an analysis unit 28a and an analysis result display control unit 28b. Each of these units performs a process of comparing and analyzing echo signals corresponding to spatial positions between tomographic images in each direction. The analysis unit 28a compares echo signals corresponding to spatial positions among a plurality of tomographic images generated for each direction of the ultrasonic beam, and analyzes the tissue properties of the subject depicted in the tomographic image. Specifically, the analysis unit 28a analyzes the tissue property by comparing the luminances assigned based on the intensity of the echo signal. A technique of directly comparing the intensity of the echo signal may be used. The analysis result display control unit 28b displays the analysis result analyzed by the analysis unit 28a on the monitor 14.

図7は、実施例1における解析及び解析結果表示の処理手順を示すフローチャートであり、図8は、実施例1におけるROI指定の受付を例示する図であり、図9は、実施例1において表示される解析結果を例示する図である。   FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure of analysis and analysis result display in the first embodiment, FIG. 8 is a diagram illustrating reception of ROI designation in the first embodiment, and FIG. 9 is a display in the first embodiment. It is a figure which illustrates the analysis result performed.

図7に例示するように、まず、解析部28aは、操作者から解析指示を受け付けたか否かを判定し(ステップS301)、受け付けたと判定した場合(ステップS301肯定)、ROI指定用の画像を表示する(ステップS302)。例えば、解析部28aは、図8に例示するように、ROI指定用の画像をモニタ14に表示する。   As illustrated in FIG. 7, first, the analysis unit 28a determines whether or not an analysis instruction has been received from the operator (step S301). If it is determined that the analysis instruction has been received (Yes in step S301), the ROI designation image is displayed. It is displayed (step S302). For example, the analysis unit 28a displays an ROI designation image on the monitor 14 as illustrated in FIG.

次に、解析部28aは、ステップS302において表示した画像上にてROIの指定を受け付け、受け付けた場合(ステップS303肯定)、ROI内の輝度を解析する(ステップS304)。   Next, the analysis unit 28a accepts the designation of the ROI on the image displayed in step S302, and if accepted (Yes in step S303), analyzes the luminance in the ROI (step S304).

例えば、図8に例示するように、解析部28aは、ROI指定用の画像上にて、『ROI1』及び『ROI2』の指定を受け付ける。すると、解析部28aは、超音波ビームの方向毎に生成された複数のBモード画像それぞれについて『ROI1』内の輝度を解析し、例えば『ROI1』内の輝度の平均値を求めるなどして、Bモード画像間で空間的位置が対応するエコー信号を比較する。また、解析部28aは、超音波ビームの方向毎に生成された複数のBモード画像それぞれについて『ROI2』内の輝度を解析し、例えば『ROI2』内の輝度の平均値を求めるなどして、Bモード画像間で空間的位置が対応するエコー信号を比較する。   For example, as illustrated in FIG. 8, the analysis unit 28a accepts designation of “ROI1” and “ROI2” on the ROI designation image. Then, the analysis unit 28a analyzes the luminance in “ROI1” for each of the plurality of B-mode images generated for each direction of the ultrasonic beam, for example, obtains an average value of the luminance in “ROI1”, and so on. The echo signals corresponding to the spatial positions are compared between the B-mode images. Further, the analysis unit 28a analyzes the luminance in “ROI2” for each of the plurality of B-mode images generated for each direction of the ultrasonic beam, for example, obtains an average value of luminance in “ROI2”, and so on. The echo signals corresponding to the spatial positions are compared between the B-mode images.

そして、解析結果表示制御部28bが、解析結果を表示する(ステップS305)。例えば、解析結果表示制御部28bは、図9に例示する解析結果をモニタ14に表示する。なお、図9に例示する解析結果は一例に過ぎず、解析結果表示制御部28bは、解析結果を、数値や文字、他のグラフなどによって表示してもよい。   Then, the analysis result display control unit 28b displays the analysis result (step S305). For example, the analysis result display control unit 28b displays the analysis result illustrated in FIG. Note that the analysis result illustrated in FIG. 9 is merely an example, and the analysis result display control unit 28b may display the analysis result by numerical values, characters, other graphs, and the like.

さて、図9を用いて、実施例1における解析結果を説明する。例えば図9は、ビーム角度と輝度との関係をROI毎に示す。例えば、実線の曲線51は、『ROI1』に対応し、点線の曲線52は、『ROI2』に対応するとする。すると、『ROI1』の解析結果は、超音波ビームの角度に応じて輝度が変化しているのに対し、『ROI2』の解析結果は、超音波ビームの角度に応じた輝度の変化が少ないことがわかる。   Now, the analysis results in Example 1 will be described with reference to FIG. For example, FIG. 9 shows the relationship between the beam angle and the brightness for each ROI. For example, it is assumed that the solid curve 51 corresponds to “ROI1” and the dotted curve 52 corresponds to “ROI2”. Then, while the analysis result of “ROI1” changes in luminance according to the angle of the ultrasonic beam, the analysis result of “ROI2” has little change in luminance according to the angle of the ultrasonic beam. I understand.

ここで、上述したように、例えば線維構造の組織などには、入射する超音波ビームの方向に応じて反射するエコー信号の強度が異なるという角度依存性がある。言い換えると、角度依存性を有する組織が正常であれば、超音波ビームの方向毎に生成された断層像間で空間的位置が対応するエコー信号同士を比較した場合、超音波ビームの方向に応じて輝度が変化すると考えられる。一方、超音波ビームの方向毎に生成された断層像間で空間的位置が対応するエコー信号同士を比較し、超音波ビームの方向に応じて輝度が変化しない場合には、組織が異常であると考えられる。   Here, as described above, for example, a tissue having a fiber structure has an angle dependency that the intensity of the echo signal reflected differs depending on the direction of the incident ultrasonic beam. In other words, if the tissue having angle dependency is normal, when comparing echo signals corresponding to the spatial positions between the tomograms generated for each direction of the ultrasonic beam, it depends on the direction of the ultrasonic beam. The brightness is considered to change. On the other hand, if the echo signals corresponding to the spatial positions are compared between the tomographic images generated for each direction of the ultrasonic beam, and the luminance does not change according to the direction of the ultrasonic beam, the tissue is abnormal. it is conceivable that.

すなわち、例えば図9の例で説明すると、超音波ビームの角度に応じて輝度が変化する『ROI1』は正常であると考えられるが、超音波ビームの角度に応じて輝度が変化しない『ROI2』は異常であると考えられる。このように、解析結果表示制御部28bが表示する解析結果には、超音波画像上に表される情報が定量的に表現されており、操作者は、モニタ14に表示された解析結果を見ることで、超音波画像上に表される情報を定量的に把握することができる。   That is, for example, in the example of FIG. 9, “ROI1” in which the luminance changes according to the angle of the ultrasonic beam is considered normal, but “ROI2” in which the luminance does not change according to the angle of the ultrasonic beam. Is considered abnormal. Thus, in the analysis result displayed by the analysis result display control unit 28b, information represented on the ultrasonic image is quantitatively expressed, and the operator views the analysis result displayed on the monitor 14. Thus, it is possible to quantitatively grasp information represented on the ultrasonic image.

なお、説明の便宜上、組織が『正常』であるか『異常』であるかを定量的に表現すると説明したが、解析結果は、必ずしも組織の正常異常を表現するものとは限らない。例えば、超音波ビームを様々な方向に反射し易い性状であるか、一方向のみに反射し易い性状であるかなど、組織の性状を定量的に表現するものである。   For convenience of explanation, it has been described that the tissue is “normal” or “abnormal” quantitatively, but the analysis result does not necessarily represent the normal abnormality of the tissue. For example, tissue properties are quantitatively expressed, such as whether the ultrasonic beam is easily reflected in various directions or whether it is easily reflected in only one direction.

また、実施例1においては、ROIの指定を2箇所受け付ける例を説明したが、開示の技術はこれに限られるものではない。図10は、実施例1におけるROI指定の受付の他の例を例示する図であり、図11は、実施例1において表示される解析結果の他の例を例示する図である。   In the first embodiment, an example in which two ROI designations are received has been described. However, the disclosed technology is not limited to this. 10 is a diagram illustrating another example of acceptance of ROI designation in the first embodiment, and FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the analysis result displayed in the first embodiment.

例えば、解析部28aは、ROI指定用の画像上にて、図10に例示するように、『ROI1』、『ROI2』、『ROI3』、及び『ROI4』の指定を受け付ける。すると、解析部28aは、超音波ビームの方向毎に生成された複数のBモード画像それぞれについて、『ROI1』、『ROI2』、『ROI3』、及び『ROI4』内の輝度を解析し、Bモード画像間で空間的位置が対応するエコー信号を比較する。そして、解析結果表示制御部28bは、図11に例示するように、解析結果を表示する。   For example, the analysis unit 28a accepts designations of “ROI1”, “ROI2”, “ROI3”, and “ROI4” on the ROI designation image as illustrated in FIG. Then, the analysis unit 28a analyzes the luminance in “ROI1,” “ROI2,” “ROI3,” and “ROI4” for each of a plurality of B-mode images generated for each direction of the ultrasonic beam, The echo signals corresponding to the spatial positions are compared between the images. And the analysis result display control part 28b displays an analysis result so that it may illustrate in FIG.

[実施例1の効果]
上述したように、実施例1に係る超音波診断装置10において、超音波送信ユニット21及び超音波受信ユニット22が、超音波プローブ12を介して複数方向の超音波ビームを送信するとともに超音波プローブ12を介して複数方向のエコー信号を受信する。また、Bモード処理ユニット23及び画像生成ユニット25が、超音波受信ユニット22によって受信されたエコー信号を用いて超音波ビームの方向毎に断層像を生成する。また、解析部28aが、超音波ビームの方向毎に生成された複数の断層像間にて空間的位置が対応するエコー信号を比較し、断層像に描出された被検体の組織性状を解析する。また、解析結果表示制御部28bが、解析部28aによって解析された解析結果をモニタ14に表示する。このようなことから、実施例1によれば、超音波画像上に表される情報を定量的に表現することが可能になる。超音波診断装置10は、例えば角度依存性を定量的に表示することが可能になる。この結果、操作者は、例えば、特定の方向に線維構造を持つ組織とそうでない組織とを簡単に見分けることができる。
[Effect of Example 1]
As described above, in the ultrasound diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment, the ultrasound transmission unit 21 and the ultrasound reception unit 22 transmit ultrasound beams in a plurality of directions via the ultrasound probe 12 and the ultrasound probe. 12 receives echo signals in a plurality of directions. In addition, the B-mode processing unit 23 and the image generation unit 25 generate a tomographic image for each direction of the ultrasonic beam using the echo signal received by the ultrasonic reception unit 22. Further, the analysis unit 28a compares echo signals corresponding to spatial positions among a plurality of tomographic images generated for each direction of the ultrasonic beam, and analyzes the tissue properties of the subject depicted in the tomographic image. . Further, the analysis result display control unit 28b displays the analysis result analyzed by the analysis unit 28a on the monitor 14. For this reason, according to the first embodiment, it is possible to quantitatively express information represented on the ultrasonic image. For example, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 can quantitatively display the angle dependence. As a result, the operator can easily distinguish, for example, a tissue having a fiber structure in a specific direction from a tissue that does not.

また、解析部28aは、エコー信号の強度、又は、強度に基づいて割り当てられる輝度を比較することで、組織性状を解析する。このようなことから、実施例1によれば、角度依存性を有する組織について、その組織性状を有効に解析することが可能になる。   The analysis unit 28a analyzes the tissue properties by comparing the intensity of the echo signal or the luminance assigned based on the intensity. For this reason, according to the first embodiment, it is possible to effectively analyze the tissue properties of a tissue having angle dependency.

また、解析部28aは、関心領域の指定を受け付け、指定された関心領域内のエコー信号を比較する。このようなことから、実施例1によれば、解析対象として所望される領域についてのみ解析処理を行うことができ、効率的に解析することが可能になる。   In addition, the analysis unit 28a receives the designation of the region of interest and compares the echo signals in the designated region of interest. For this reason, according to the first embodiment, it is possible to perform an analysis process only for a region desired as an analysis target, and it is possible to perform an analysis efficiently.

次に、実施例2に係る超音波診断装置10を説明する。実施例2に係る超音波診断装置10は、解析結果として、カラーマッピング画像を表示する。   Next, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the second embodiment will be described. The ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the second embodiment displays a color mapping image as an analysis result.

図12A〜12Cは、実施例2において表示される解析結果を例示する図である。例えば、実施例2に係る解析部28aは、複数のBモード画像間にて、空間的位置が対応する画素同士の輝度変化を求めることで、角度依存性の度合いを算出する。例えば、解析部28aは、複数のBモード画像から2枚のBモード画像を選択し、選択したBモード画像間で、空間的位置が対応する画素同士の輝度差を算出する。そして、解析部28aは、算出した輝度差に応じてカラーを割り当て、解析結果表示制御部28bが、解析部28aによってカラーを割り当てられた画像と元の画像とを重畳したカラーマッピング画像を表示する。なお、解析結果表示制御部28bは、必ずしも元の画像と重畳せずに、カラーを割り当てた画像のみをカラーマッピング画像として表示してもよい。   12A to 12C are diagrams illustrating analysis results displayed in the second embodiment. For example, the analysis unit 28a according to the second embodiment calculates the degree of angle dependency by obtaining the luminance change between pixels corresponding to the spatial positions between a plurality of B-mode images. For example, the analysis unit 28a selects two B-mode images from a plurality of B-mode images, and calculates a luminance difference between pixels corresponding to the spatial positions between the selected B-mode images. Then, the analysis unit 28a assigns a color according to the calculated luminance difference, and the analysis result display control unit 28b displays a color mapping image in which the image assigned the color by the analysis unit 28a and the original image are superimposed. . Note that the analysis result display control unit 28b may display only an image assigned a color as a color mapping image without necessarily superimposing the original image.

例えば、図12A〜12Cに例示するように、解析部28aは、図12AのBモード画像と、図12BのBモード画像とを選択し、選択したBモード画像間で、空間的位置が対応する画素同士の輝度差を算出する。また、解析部28aは、算出した輝度差に応じてカラーを割り当てる。例えば、輝度差が大きい場合には赤色成分が強くなるように、一方輝度差が小さい場合には黄色成分が強くなるようにカラーを割り当てる。そして、解析結果表示制御部28bは、図12Cに例示するように、カラーを割り当てられた画像と元の画像とを重畳したカラーマッピング画像を表示する。例えば、図12Cに例示するカラーマッピング画像においては、強い角度依存性を示す『腱』と、角度依存性が弱いその他の領域とが明確に区別されている。なお、図12A〜12Cにおいては、説明の便宜上、カラーの違いは、パターンの違いで表現している。   For example, as illustrated in FIGS. 12A to 12C, the analysis unit 28a selects the B-mode image in FIG. 12A and the B-mode image in FIG. 12B, and the spatial position corresponds between the selected B-mode images. The luminance difference between pixels is calculated. The analysis unit 28a assigns a color according to the calculated luminance difference. For example, the color is assigned so that the red component becomes stronger when the luminance difference is large, and the yellow component becomes stronger when the luminance difference is small. Then, as illustrated in FIG. 12C, the analysis result display control unit 28b displays a color mapping image obtained by superimposing the color assigned image and the original image. For example, in the color mapping image illustrated in FIG. 12C, “tendon” that shows a strong angle dependency is clearly distinguished from other regions that have a weak angle dependency. In FIGS. 12A to 12C, for the sake of convenience of explanation, the difference in color is expressed by the difference in pattern.

なお、実施例2においても、実施例1と同様、ROIの指定を受け付けることが可能である。図13A〜13Cは、実施例2において表示される解析結果の他の例を例示する図である。例えば、図13に例示するように、解析部28aは、図13AのBモード画像と、図13BのBモード画像とを選択し、選択したBモード画像間のうち、ROIとして指定された領域内で、空間的位置が対応する画素同士の輝度差を算出する。また、解析部28aは、算出した輝度差に応じてカラーを割り当てる。そして、解析結果表示制御部28bは、図13Cに例示するように、カラーを割り当てられた画像と元の画像とを重畳したカラーマッピング画像を表示する。例えば、図13Cに例示するカラーマッピング画像においては、強い角度依存性を示す『腱』の中で、一部の領域のみ、角度依存性が弱いことを示している。例えば医師は、このカラーマッピング画像を見ることで、腱の一部に消失や断裂が生じていることを簡単に見分けることができる。   In the second embodiment, as in the first embodiment, it is possible to accept the designation of ROI. 13A to 13C are diagrams illustrating other examples of analysis results displayed in the second embodiment. For example, as illustrated in FIG. 13, the analysis unit 28a selects the B-mode image in FIG. 13A and the B-mode image in FIG. 13B, and within the area designated as the ROI among the selected B-mode images. Thus, the luminance difference between the pixels corresponding to the spatial positions is calculated. The analysis unit 28a assigns a color according to the calculated luminance difference. Then, as illustrated in FIG. 13C, the analysis result display control unit 28b displays a color mapping image obtained by superimposing the color assigned image and the original image. For example, in the color mapping image illustrated in FIG. 13C, only a part of the “tendon” showing strong angle dependency indicates that the angle dependency is weak. For example, a doctor can easily recognize that a part of a tendon has disappeared or torn by looking at the color mapping image.

ところで、図12A〜12Cや図13A〜13Cの例では、解析対象の組織が水平方向の線維構造を有しているため、2枚のBモード画像間で比較を行う手法によっても期待した効果が得られた。もっとも、例えば、解析対象の組織が超音波プローブ12の素子面に対して平行に位置していない場合、上述の手法では期待した効果が得られないおそれがある。   By the way, in the examples of FIGS. 12A to 12C and FIGS. 13A to 13C, since the tissue to be analyzed has a horizontal fiber structure, the expected effect can be obtained even by the method of comparing two B-mode images. Obtained. However, for example, when the tissue to be analyzed is not positioned parallel to the element surface of the ultrasonic probe 12, the above-described method may not provide the expected effect.

そこで、一般的には、3枚以上のBモード画像間で比較を行う手法を採用することが望ましい。この場合、例えば、解析部28aは、3枚以上のBモード画像間で、空間的位置が対応する画素同士を比較し、最も輝度が高くなる超音波ビームの角度を求める。そして、解析部28aは、その角度の前後に位置付けられる所定の角度における輝度と、最大輝度との輝度差を算出し、カラーを割り当てる。   Therefore, in general, it is desirable to employ a method of comparing three or more B-mode images. In this case, for example, the analysis unit 28a compares pixels corresponding to the spatial positions between three or more B-mode images, and obtains the angle of the ultrasonic beam with the highest luminance. Then, the analysis unit 28a calculates a luminance difference between the luminance at a predetermined angle positioned before and after the angle and the maximum luminance, and assigns a color.

例えば、Bモード画像中の点Aについて、ビーム角度x°のときの輝度をI(x)とし、輝度が最大になるときのビーム角度をxmaxとする。このとき、ビーム角度xmaxから一定の角度αだけ離れた角度のビームを送受信して得られたBモード画像中の点Aの輝度は、I(xmax+α)、I(xmax−α)である。したがって、これらの輝度と最大輝度との輝度差は、I(xmax)−I(xmax+α)、I(xmax)−I(xmax−α)である。そこで、I(xmax)−I(xmax+α)とI(xmax)−I(xmax−α)との平均値を、角度依存性の程度として定義する。 For example, for point A in the B-mode image, the luminance at the beam angle x ° is I (x), and the beam angle at the maximum luminance is x max . At this time, the brightness of the point A in the B-mode image obtained by transmitting and receiving a beam having a certain angle α away from the beam angle x max is I (x max + α), I (x max −α). It is. Therefore, the luminance difference between these luminances and the maximum luminance is I (x max ) −I (x max + α), I (x max ) −I (x max −α). Therefore, the average value of I (x max ) −I (x max + α) and I (x max ) −I (x max −α) is defined as the degree of angle dependency.

図14は、実施例2における解析を説明するための図である。図14に例示する×印で示されるBモード画像のある点は、符号62のビーム角度において、最大輝度を示す。一方、○印で示されるBモード画像のある点は、符号73のビーム角度において、最大輝度を示す。この2つの点における角度依存性の程度は、前者の点(×印の点)については、符号61、62、63のビーム角度における輝度を用いて算出する。一方、後者の点(○印の点)については、符号72、73、74のビーム角度における輝度を用いて算出する。そして、解析部28aは、求めた角度依存性の程度に基づいて色を割り当てる。こうして、解析部28aは、解析対象の組織が超音波プローブ12に対して水平方向であるか否かにかかわらず、角度依存性の程度を定量的に求めることが可能になる。   FIG. 14 is a diagram for explaining the analysis in the second embodiment. A certain point of the B-mode image indicated by the X mark illustrated in FIG. 14 shows the maximum luminance at the beam angle of reference numeral 62. On the other hand, a point in the B-mode image indicated by a circle indicates the maximum luminance at the beam angle of reference numeral 73. The degree of angle dependency at these two points is calculated using the luminance at the beam angles of reference numerals 61, 62, and 63 for the former point (the point marked with x). On the other hand, the latter point (marked with a circle) is calculated using the luminance at the beam angles of reference numerals 72, 73, and 74. Then, the analysis unit 28a assigns a color based on the obtained degree of angle dependency. In this way, the analysis unit 28a can quantitatively determine the degree of angle dependency regardless of whether the analysis target tissue is in the horizontal direction with respect to the ultrasonic probe 12.

次に、実施例3に係る超音波診断装置10を説明する。実施例1や実施例2においては、超音波診断装置10が、組織性状の解析を事後的に行う例を説明したが、開示の技術はこれに限られるものではない。すなわち、実施例3に係る超音波診断装置10は、超音波画像をリアルタイムに表示するとともに、組織性状の解析をリアルタイムに行い、解析結果をリアルタイムに表示する。   Next, an ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the third embodiment will be described. In the first embodiment and the second embodiment, the example has been described in which the ultrasonic diagnostic apparatus 10 performs the analysis of the tissue property after the fact. However, the disclosed technique is not limited thereto. That is, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the third embodiment displays an ultrasonic image in real time, performs analysis of tissue properties in real time, and displays an analysis result in real time.

図15は、実施例3における解析及び解析結果表示を説明するための図である。図15に例示するように、実施例3に係る超音波診断装置10は、表示画像として生成した重畳画像をモニタ14にリアルタイムに表示するとともに、方向毎の断層像もリアルタイムに画像メモリ26に格納する。そして、実施例3に係る超音波診断装置10は、画像メモリ26に格納された方向毎の断層像をリアルタイムに解析し、解析結果であるカラーマッピング画像をモニタ14にリアルタイムに表示する。なお、カラーマッピング画像の生成手法は、実施例2において説明した手法を用いることができる。また、図15では、表示画像として生成した重畳画像を表示するモニタ(モニタ1)と、カラーマッピング画像を表示するモニタ(モニタ2)とをそれぞれ示しているが、重畳画像とカラーマッピング画像とは同じモニタに表示されてもよいし、別のモニタに表示されてもよい。   FIG. 15 is a diagram for explaining analysis and analysis result display in the third embodiment. As illustrated in FIG. 15, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the third embodiment displays a superimposed image generated as a display image on the monitor 14 in real time, and also stores a tomographic image for each direction in the image memory 26 in real time. To do. The ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the third embodiment analyzes the tomographic image for each direction stored in the image memory 26 in real time, and displays the color mapping image as the analysis result on the monitor 14 in real time. Note that the method described in the second embodiment can be used as a color mapping image generation method. 15 shows a monitor (monitor 1) that displays a superimposed image generated as a display image and a monitor (monitor 2) that displays a color mapping image. It may be displayed on the same monitor or may be displayed on another monitor.

図16は、実施例3における超音波画像表示の処理手順を示すフローチャートであり、図17は、実施例3における解析及び解析結果表示の処理手順を示すフローチャートである。図16に例示する処理手順と図2に例示した処理手順とを対比するとわかるように、実施例3に係る超音波診断装置10は、ステップS403の処理が、ステップS103と異なる。   FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure of ultrasonic image display in the third embodiment, and FIG. 17 is a flowchart showing a processing procedure of analysis and analysis result display in the third embodiment. As can be seen by comparing the processing procedure illustrated in FIG. 16 with the processing procedure illustrated in FIG. 2, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the third embodiment differs from the processing in step S <b> 403 in step S <b> 403.

実施例1に係る超音波診断装置10の場合、ステップS103において生成されたBモード画像は、ステップS105において重畳画像を生成するまでは一時的に画像メモリ26に格納されるが、重畳画像の生成に用いられた後は特に保存される必要がないものであった。解析対象の画像ではないからである。このため、図2に例示するフローチャート内においてはBモード画像の格納については明示せず、図5に例示するフローチャートにおいて、Bモード画像の格納を明示した。   In the case of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment, the B-mode image generated in step S103 is temporarily stored in the image memory 26 until a superimposed image is generated in step S105. It was not necessary to be preserved after being used. This is because it is not an image to be analyzed. For this reason, the storage of the B-mode image is not explicitly shown in the flowchart illustrated in FIG. 2, and the storage of the B-mode image is specified in the flowchart illustrated in FIG.

この点、実施例3に係る超音波診断装置10の場合、組織性状の解析をリアルタイムに行い、解析結果をリアルタイムに表示するので、ステップS403において生成されたBモード画像は、解析対象の画像とするために、画像メモリ26に格納される。   In this regard, in the case of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the third embodiment, the tissue property analysis is performed in real time and the analysis result is displayed in real time. Therefore, the B-mode image generated in step S403 is the analysis target image. To be stored in the image memory 26.

そして、図17に例示するように、解析部28aは、ビームパターンの数分(N枚分)のBモード画像が画像メモリ26に格納されると(ステップS501肯定)、リアルタイムに輝度差を算出する(ステップS502)。そして、解析部28aは、輝度差に応じてリアルタイムにカラーマッピングを行い(ステップS503)、解析結果表示制御部28bは、カラーマッピング画像をリアルタイムに表示する(ステップS504)。例えば、解析結果表示制御部28bは、通常の超音波画像(重畳画像)に並べてカラーマッピング画像をリアルタイムに表示するなどする。なお、ステップS501からS504の処理は、例えば操作者から終了指示を受け付けるまで繰り返し行われる。   Then, as illustrated in FIG. 17, when the B mode images corresponding to the number of beam patterns (N sheets) are stored in the image memory 26 (Yes in step S501), the analysis unit 28a calculates the luminance difference in real time. (Step S502). Then, the analysis unit 28a performs color mapping in real time according to the luminance difference (step S503), and the analysis result display control unit 28b displays the color mapping image in real time (step S504). For example, the analysis result display control unit 28b displays a color mapping image in real time side by side with a normal ultrasonic image (superimposed image). Note that the processing from step S501 to S504 is repeated until an end instruction is received from the operator, for example.

なお、開示の技術は、上記実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。   It should be noted that the disclosed technique may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments.

[方向別Bモード画像の表示]
図18は、実施例4に係る制御部28の構成を示すブロック図であり、図19は、実施例4において表示されるBモード画像を例示する図であり、図20は、実施例4において表示されるBモード画像の他の例を例示する図である。
[Display of B-mode images by direction]
FIG. 18 is a block diagram illustrating the configuration of the control unit 28 according to the fourth embodiment. FIG. 19 illustrates a B-mode image displayed in the fourth embodiment. FIG. It is a figure which illustrates the other example of the B mode image displayed.

図18に例示するように、実施例4に係る制御部28は、方向別Bモード画像表示制御部28cをさらに有する。方向別Bモード画像表示制御部28cは、超音波ビームの方向毎に生成された複数のBモード画像を、モニタ14に並べて表示する、又は、各Bモード画像を切り替えて表示する。この結果、操作者は、方向毎に生成された複数のBモード画像を簡単に見比べることが可能になる。   As illustrated in FIG. 18, the control unit 28 according to the fourth embodiment further includes a direction-specific B-mode image display control unit 28 c. The direction-specific B-mode image display control unit 28c displays a plurality of B-mode images generated for each direction of the ultrasonic beam side by side on the monitor 14, or switches and displays each B-mode image. As a result, the operator can easily compare a plurality of B-mode images generated for each direction.

例えば、方向別Bモード画像表示制御部28cは、図19に例示するように、超音波ビームの方向毎に生成された複数のBモード画像を、モニタ14に並べて表示する。また、例えば、方向別Bモード画像表示制御部28cは、図20に例示するように、超音波ビームの方向毎に生成された各Bモード画像を切り替えて表示する。例えば、操作者がトラックボールを操作することにより(図20の矢印を参照)、超音波ビームの方向毎に生成されたBモード画像は、コマ送りのように切り替えて表示される。   For example, as illustrated in FIG. 19, the direction-specific B-mode image display control unit 28 c displays a plurality of B-mode images generated for each direction of the ultrasonic beam side by side on the monitor 14. Further, for example, the direction-specific B-mode image display control unit 28c switches and displays each B-mode image generated for each direction of the ultrasonic beam as illustrated in FIG. For example, when the operator operates the trackball (see the arrow in FIG. 20), the B-mode image generated for each direction of the ultrasonic beam is switched and displayed like frame advance.

[制御部]
また、上記実施例においては、送信遅延部21b及び受信遅延部22bが遅延時間を計算し、計算した遅延時間のパターンを用いて超音波の送受信を行うものとして説明したが、開示の技術はこれに限られるものではない。例えば、遅延時間の計算などの制御は、制御部28が行ってもよい。
[Control unit]
In the above embodiment, the transmission delay unit 21b and the reception delay unit 22b calculate the delay time, and transmit and receive ultrasonic waves using the calculated delay time pattern. It is not limited to. For example, the control unit 28 may perform control such as calculation of the delay time.

[解析時の補正]
また、上記実施例において、解析部28aは、Bモード画像を解析する際に特に補正を行わなかったが、開示の技術はこれに限られるものではなく、補正を行った上でBモード画像を解析してもよい。例えば、超音波プローブ12の素子面の法線方向からずれた方向に超音波ビームの送受信を行う場合には、音場の変化に伴って、法線方向に送受信する場合よりもエコー信号が弱くなる傾向がある。そこで、解析部28aは、この影響による輝度の変化分を予め補正した上で解析を行ってもよい。例えば、解析部28aは、実験データなどとして取得された輝度の変化分を、超音波ビームの方向毎に予め記憶する。解析部28aは、該当する超音波ビームの方向を用いて記憶部を参照し、補正すべき輝度の変化分を取得する。そして、解析部28aは、取得した変化分を用いてBモード画像の輝度を補正した上で解析を行う。なお、補正のタイミングは、解析を行う際に補正してもよいし、Bモード画像を生成する際に補正してもよい。
[Correction during analysis]
In the above embodiment, the analysis unit 28a did not perform any particular correction when analyzing the B-mode image. However, the disclosed technique is not limited to this, and the B-mode image is corrected and corrected. You may analyze. For example, when transmitting and receiving an ultrasonic beam in a direction shifted from the normal direction of the element surface of the ultrasonic probe 12, the echo signal is weaker than when transmitting and receiving in the normal direction with a change in the sound field. Tend to be. Therefore, the analysis unit 28a may perform the analysis after correcting in advance the change in luminance due to this influence. For example, the analysis unit 28a stores in advance the change in luminance acquired as experimental data or the like for each direction of the ultrasonic beam. The analysis unit 28a refers to the storage unit using the direction of the corresponding ultrasonic beam, and acquires the change in luminance to be corrected. Then, the analysis unit 28a performs analysis after correcting the luminance of the B-mode image using the obtained change. The correction timing may be corrected when the analysis is performed, or may be corrected when the B-mode image is generated.

[解析プログラム]
また、上記実施例において説明した解析方法は、解析プログラムによる情報処理がコンピュータを用いて具体的に実現されることで実行されてもよい。コンピュータは、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、システムメモリと、ハードディスクドライブインタフェースと、ディスクドライブインタフェースと、シリアルポートインタフェースと、ビデオアダプタと、ネットワークインタフェースとを有し、これらの各部はシステムバスによって接続される。システムメモリは、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含む。ROMは、例えば、BIOS(Basic Input Output System)等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェースは、ハードディスクドライブに接続される。ディスクドライブインタフェースは、ディスクドライブに接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブに挿入される。シリアルポートインタフェースは、例えば、マウス、キーボードに接続される。ビデオアダプタは、例えば、ディスプレイに接続される。
[Analysis program]
Further, the analysis method described in the above embodiment may be executed by specifically realizing information processing by the analysis program using a computer. The computer has, for example, a CPU (Central Processing Unit), a system memory, a hard disk drive interface, a disk drive interface, a serial port interface, a video adapter, and a network interface. Connected. The system memory includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). The ROM stores a boot program such as BIOS (Basic Input Output System). The hard disk drive interface is connected to the hard disk drive. The disk drive interface is connected to the disk drive. For example, a removable storage medium such as a magnetic disk or an optical disk is inserted into the disk drive. The serial port interface is connected to, for example, a mouse and a keyboard. The video adapter is connected to a display, for example.

ここで、ハードディスクドライブは、例えば、OS(Operating System)、アプリケーションプログラム、プログラムモジュール、プログラムデータを記憶する。すなわち、開示の技術に係る解析プログラムは、コンピュータによって実行される指令が記述されたプログラムモジュールとして、例えばハードディスクに記憶される。具体的には、上記実施例で説明した解析部28aと同様の処理を実行する手順と、解析結果表示制御部28bと同様の処理を実行する手順とが記述されたプログラムモジュールが、ハードディスクに記憶される。   Here, the hard disk drive stores, for example, an OS (Operating System), application programs, program modules, and program data. In other words, the analysis program according to the disclosed technique is stored in, for example, a hard disk as a program module in which a command to be executed by a computer is described. Specifically, a program module in which a procedure for executing the same process as the analysis unit 28a described in the above embodiment and a procedure for executing the same process as the analysis result display control unit 28b is stored in the hard disk. Is done.

なお、解析プログラムに係るプログラムモジュールやプログラムデータは、ハードディスクに記憶される場合に限られず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ等を介してCPUによって読み出されてもよい。あるいは、解析プログラムに係るプログラムモジュールやプログラムデータは、ネットワーク(LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等)を介して接続された他のコンピュータに記憶され、ネットワークインタフェースを介してCPUによって読み出されてもよい。   Note that the program module and program data related to the analysis program are not limited to being stored in the hard disk, but may be stored in, for example, a removable storage medium and read out by the CPU via a disk drive or the like. Alternatively, the program module and program data relating to the analysis program are stored in another computer connected via a network (LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), etc.), and are executed by the CPU via the network interface. It may be read out.

[画像処理装置]
また、上述の実施例においては、超音波診断装置10が、解析部28a及び解析結果表示制御部28bを備え、あるいは、超音波診断装置10が、解析部28a、解析結果表示制御部28b、及び方向別Bモード画像表示制御部28cを備える例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。
[Image processing device]
In the above-described embodiment, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 includes the analysis unit 28a and the analysis result display control unit 28b. Alternatively, the ultrasonic diagnosis apparatus 10 includes the analysis unit 28a, the analysis result display control unit 28b, and Although the example provided with the direction-specific B-mode image display control unit 28c has been described, the embodiment is not limited thereto.

例えば、超音波診断装置10によって受信されたエコー信号について、超音波診断装置10とは異なる画像処理装置50が、解析を行い、解析結果を表示してもよい。   For example, the image processing device 50 different from the ultrasound diagnostic device 10 may analyze the echo signal received by the ultrasound diagnostic device 10 and display the analysis result.

図21は、その他の実施例における構成例を説明するための図である。図21に示すように、その他の実施例において、超音波診断装置10は、実施例1と同様、超音波プローブ12を介して複数方向の超音波ビームを送信するとともに超音波プローブ12を介して複数方向のエコー信号を受信する。また、超音波診断装置10は、実施例1と同様、受信したエコー信号を用いて超音波ビームの方向毎に断層像を生成する。この断層像は、ネットワークなどを介して画像処理装置50に送られる。なお、エコー信号が画像処理装置50に送られ、画像処理装置50側で、超音波ビームの方向毎に断層像を生成してもよい。   FIG. 21 is a diagram for explaining a configuration example in another embodiment. As shown in FIG. 21, in other embodiments, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 transmits ultrasonic beams in a plurality of directions via the ultrasonic probe 12 and via the ultrasonic probe 12 as in the first embodiment. Receive echo signals in multiple directions. Further, as in the first embodiment, the ultrasound diagnostic apparatus 10 generates a tomographic image for each direction of the ultrasound beam using the received echo signal. This tomographic image is sent to the image processing apparatus 50 via a network or the like. Note that an echo signal may be sent to the image processing apparatus 50 and a tomographic image may be generated for each direction of the ultrasonic beam on the image processing apparatus 50 side.

一方、画像処理装置50は、図21に示すように、インタフェース51と、制御部52と、モニタ53とを有する。インタフェース51は、超音波診断装置10のインターフェース30と同様、ネットワークなどに関するインターフェースである。また、制御部52は、超音波診断装置10の制御部28と同様、画像処理装置50における処理全体を制御するプロセッサである。また、モニタ53は、超音波診断装置10のモニタ14と同様、解析結果を表示したりする。   On the other hand, the image processing apparatus 50 includes an interface 51, a control unit 52, and a monitor 53, as shown in FIG. The interface 51 is an interface related to a network or the like, like the interface 30 of the ultrasonic diagnostic apparatus 10. The control unit 52 is a processor that controls the entire processing in the image processing apparatus 50, as with the control unit 28 of the ultrasonic diagnostic apparatus 10. In addition, the monitor 53 displays the analysis result as in the monitor 14 of the ultrasonic diagnostic apparatus 10.

また、制御部52は、図21に示すように、解析部52a、解析結果表示制御部52b、及び方向別Bモード画像表示制御部52cを備える。なお、実施形態はこれに限られるものではなく、制御部52は、例えば方向別Bモード画像表示制御部52cを備えなくてもよい。   Further, as shown in FIG. 21, the control unit 52 includes an analysis unit 52a, an analysis result display control unit 52b, and a direction-specific B-mode image display control unit 52c. In addition, embodiment is not restricted to this, The control part 52 does not need to be provided with the B-mode image display control part 52c according to direction, for example.

解析部52aは、超音波ビームの方向毎に生成された複数の断層像間にて空間的位置が対応するエコー信号を比較し、断層像に描出された被検体の組織性状を解析する。また、解析結果表示制御部52bは、解析部52aによって解析された解析結果をモニタ53に表示する。また、方向別Bモード画像表示制御部52cは、超音波ビームの方向毎に生成された複数のBモード画像を、モニタ53に並べて表示する、又は、各Bモード画像を切り替えて表示する。   The analysis unit 52a compares the echo signals corresponding to the spatial positions among a plurality of tomographic images generated for each direction of the ultrasonic beam, and analyzes the tissue properties of the subject depicted in the tomographic image. The analysis result display control unit 52 b displays the analysis result analyzed by the analysis unit 52 a on the monitor 53. The direction-specific B-mode image display control unit 52c displays a plurality of B-mode images generated for each direction of the ultrasonic beam side by side on the monitor 53, or switches and displays each B-mode image.

以上述べた少なくとも一つの実施形態の超音波診断装置、画像処理装置、及び解析プログラムによれば、超音波画像上に表される情報を定量的に表現することができる。   According to the ultrasonic diagnostic apparatus, the image processing apparatus, and the analysis program of at least one embodiment described above, information represented on the ultrasonic image can be expressed quantitatively.

[その他]
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
[Others]
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10 超音波診断装置
28 制御部
28a 解析部
28b 解析結果表示制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic diagnostic apparatus 28 Control part 28a Analysis part 28b Analysis result display control part

Claims (7)

超音波プローブを介して収集されたエコーデータに基づいて、超音波の送信方向が異なる複数の断層像を生成し、被検体内の関心領域内の各位置について、前記複数の断層像のうち、最大輝度となるビーム角度の第1断層像と、当該ビーム角度の前後に位置付けられる所定の角度の2つの第2断層像及び第3断層像とを決定し、決定した第1断層像、第2断層像、及び第3断層像の間の最大輝度と最大でない輝度の差の平均値を算出し、前記平均値に応じたカラーを前記関心領域内の各位置に割り当てることで、前記関心領域内の各位置における組織の異方性の程度を表すカラーマッピング画像を生成する生成部と、
前記複数の断層像のうちの少なくとも1つ、又は前記複数の断層像の重畳画像を、前記カラーマッピング画像と並べて表示部に表示させる表示制御部と、
を備えた超音波診断装置。
Based on the echo data collected through the ultrasound probe, generate a plurality of tomographic images having different ultrasonic transmission directions, and for each position in the region of interest in the subject , among the plurality of tomographic images , The first tomographic image having the beam angle with the maximum luminance and the two second tomographic images and the third tomographic image having a predetermined angle positioned before and after the beam angle are determined, and the determined first tomographic image, second An average value of the difference between the maximum luminance and the non-maximum luminance between the tomographic image and the third tomographic image is calculated, and a color corresponding to the average value is assigned to each position in the region of interest. A generation unit that generates a color mapping image representing the degree of tissue anisotropy at each of the positions;
A display control unit that displays at least one of the plurality of tomographic images or a superimposed image of the plurality of tomographic images on the display unit side by side with the color mapping image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
記表示制御部は、前記複数の断層像と前記カラーマッピング画像を、前記表示部に並べて表示させる、請求項1に記載の超音波診断装置。 Before Symbol display control unit, the plurality of tomographic images of the color mapping image to be displayed side by side on the display unit, the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1. 記表示制御部は、前記複数の断層像のうちの1つと前記カラーマッピング画像を、前記表示部に並べて表示させる、請求項1に記載の超音波診断装置。 Prior Symbol display control unit, the plurality of one said color mapping image of the tomographic image, is displayed side by side on the display unit, the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1. 前記表示部に表示されている断層像を、別の断層像と切り替えるための入力を受け付ける入力部を備えた、請求項に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 , further comprising an input unit that receives an input for switching the tomographic image displayed on the display unit to another tomographic image. 前記生成部は、前記第1断層像の送信方向を基準とした2つの送信方向に対応する断層像を前記第2断層像及び前記第3断層像として決定する、請求項1に記載の超音波診断装置。 The ultrasound according to claim 1, wherein the generation unit determines tomographic images corresponding to two transmission directions with reference to the transmission direction of the first tomographic image as the second tomographic image and the third tomographic image. Diagnostic device. 超音波プローブを介して収集されたエコーデータに基づいて、超音波の送信方向が異なる複数の断層像を生成し、被検体内の関心領域内の各位置について、前記複数の断層像のうち、最大輝度となるビーム角度の第1断層像と、当該ビーム角度の前後に位置付けられる所定の角度の2つの第2断層像及び第3断層像とを決定し、決定した第1断層像、第2断層像、及び第3断層像の間の最大輝度と最大でない輝度の差の平均値を算出し、前記平均値に応じたカラーを前記関心領域内の各位置に割り当てることで、前記関心領域内の各位置における組織の異方性の程度を表すカラーマッピング画像を生成する生成部と、
前記複数の断層像のうちの少なくとも1つ、又は前記複数の断層像の重畳画像を、前記カラーマッピング画像と並べて表示部に表示させる表示制御部と、
を備えた画像処理装置。
Based on the echo data collected through the ultrasound probe, generate a plurality of tomographic images having different ultrasonic transmission directions, and for each position in the region of interest in the subject , among the plurality of tomographic images , The first tomographic image having the beam angle with the maximum luminance and the two second tomographic images and the third tomographic image having a predetermined angle positioned before and after the beam angle are determined, and the determined first tomographic image, second An average value of the difference between the maximum luminance and the non-maximum luminance between the tomographic image and the third tomographic image is calculated, and a color corresponding to the average value is assigned to each position in the region of interest. A generation unit that generates a color mapping image representing the degree of tissue anisotropy at each of the positions;
A display control unit that displays at least one of the plurality of tomographic images or a superimposed image of the plurality of tomographic images on the display unit side by side with the color mapping image;
An image processing apparatus.
超音波プローブを介して収集されたエコーデータに基づいて、超音波の送信方向が異なる複数の断層像を生成し、被検体内の関心領域内の各位置について、前記複数の断層像のうち、最大輝度となるビーム角度の第1断層像と、当該ビーム角度の前後に位置付けられる所定の角度の2つの第2断層像及び第3断層像とを決定し、決定した第1断層像、第2断層像、及び第3断層像の間の最大輝度と最大でない輝度の差の平均値を算出し、前記平均値に応じたカラーを前記関心領域内の各位置に割り当てることで、前記関心領域内の各位置における組織の異方性の程度を表すカラーマッピング画像を生成し、
前記複数の断層像のうちの少なくとも1つ、又は前記複数の断層像の重畳画像を、前記カラーマッピング画像と並べて表示部に表示させる、
処理をコンピュータに実行させる制御プログラム。
Based on the echo data collected through the ultrasound probe, generate a plurality of tomographic images having different ultrasonic transmission directions, and for each position in the region of interest in the subject , among the plurality of tomographic images , The first tomographic image having the beam angle with the maximum luminance and the two second tomographic images and the third tomographic image having a predetermined angle positioned before and after the beam angle are determined, and the determined first tomographic image, second An average value of the difference between the maximum luminance and the non-maximum luminance between the tomographic image and the third tomographic image is calculated, and a color corresponding to the average value is assigned to each position in the region of interest. A color mapping image representing the degree of tissue anisotropy at each position of
Displaying at least one of the plurality of tomographic images or a superimposed image of the plurality of tomographic images on the display unit side by side with the color mapping image;
A control program that causes a computer to execute processing.
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