JP6539620B2 - 超音波撮像装置、および、超音波画像生成方法 - Google Patents
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Description
生体組織の物性値(特に音速値)は、温度に依存するため、本実施形態では、被検体の超音波画像に影響を与える背景因子の一つとして、温度の影響を除去する。被検体の体温は、撮像部位が接する媒体の温度や、被検体自身の生理周期等によって変化するため、本実施形態では、被検体の体温情報を用いて、被検体の体温が所定の標準体温である場合の物性値の分布を示す標準体温換算画像を生成する。
C(T0、X) = C(T1、X)−{g(T1)−g(T0)} (1)
C(T0、X) = C(T1、X)/{g(T1)/g(T0)} (2)
なお、Xは、音速分布画像の画素の三次元位置座標(x, y, z)を表す。なお、式(1)と式(2)は、どちらを用いてもよい。
実施形態1では、乳房組織の平均の物性値の温度依存性を示す関数g(T)を用いて、撮像で得た物性値を標準体温における物性値に換算したが、一般に温度依存性は組織により異なる。より高精度の標準温度における物性値を求めるために、実施形態2では、生体組織ごとに、異なる温度依存性関数を用いる。
実施形態1,2では、被検体1の撮像部位における体温分布は一様であることを仮定していたが、一般に体温は身体の場所によって異なる。例えば、水槽4の水温が、被検体1の体温より高い場合、体表からの距離に依存した温度勾配が生じる。よって、画像生成部11は、被検体1の体温T1と、体表からの距離とに基づいて、撮像部位の体温の分布を算出し、標準体温画像生成部12は、標準体温換算画像として、体温の分布が一様な標準体温T0である場合の前記物性値の分布を示す画像を生成する。
2…ベッド
3…リングアレイ
4…水槽
5…予備タンク
6…制御部
7…信号処理部
8…記憶部
9…入出力部
11…画像生成部
12…標準体温画像生成部
13…超音波素子
15…生体組織判別部
Claims (13)
- 被検体の撮像部位に超音波を送信し、前記超音波の前記被検体の透過波を受信し、受信信号を出力する超音波素子と、
前記受信信号を処理して、前記被検体における所定の物性値の分布を示す画像を生成する画像生成部とを有し、
前記画像生成部は、前記超音波の送信および受信時の前記被検体の計測または推定された体温を用いて、前記被検体の体温が所定の標準体温である場合の前記物性値の分布を示す標準体温換算画像を生成する標準体温画像生成部を含むことを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記標準体温画像生成部は、前記受信信号を用いて、前記超音波の受信時の前記体温における前記物性値を算出し、算出した前記物性値を、予め求めておいた前記撮像部位の前記物性値と温度との関係に基づいて、前記標準温度における物性値に換算することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項2に記載の超音波撮像装置であって、前記画像生成部は、前記撮像部位を構成する組織の種類ごとに予め求めた前記撮像部位の前記物性値と温度との関係が格納された記憶部をさらに有し、
前記標準体温画像生成部は、前記受信信号から得た前記超音波の受信時の前記体温における前記物性値に基づいて、所定の範囲の前記物性値を示す部位の生体組織を識別し、識別した前記生体組織の種類に対応する前記物性値と温度との関係を前記記憶部から読み出して、前記生体組織の前記部位についての前記物性値の前記換算に用いることを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項3に記載の超音波撮像装置であって、
前記標準体温画像生成部は、生体組織ごとに予め求めた前記物性値の値あるいは値の範囲の組み合わせを参照することにより、前記受信信号から得た前記物性値の組み合わせに対応する生体組織を識別することを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項3に記載の超音波撮像装置であって、前記標準体温画像生成部は、前記超音波の受信時の前記体温における前記物性値の分布を示す画像を生成し、当該画像上で、前記所定の範囲の前記物性値を示す前記部位の範囲を設定し、設定した前記部位の範囲の生体組織を識別し、識別した前記部位の範囲の生体組織の物性値を前記標準温度における物性値に換算することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記標準体温の設定をユーザーから受け付ける受付部をさらに有することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項3に記載の超音波撮像装置であって、前記記憶部に格納する前記撮像部位を構成する組織ごとに予め求めた前記撮像部位の前記物性値と温度との関係を、ユーザーから受け付ける受付部をさらに有することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項4に記載の超音波撮像装置であって、前記生体組織ごとに予め求めた前記物性値の値あるいは値の範囲の組み合わせを、ユーザーから受け付ける受付部をさらに有することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項3に記載の超音波撮像装置であって、前記撮像部位の前記物性値と温度との関係は、前記被検体の乳腺密度が異なる組織ごとに予め求められ、前記記憶部に格納されていることを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項2に記載の超音波撮像装置であって、前記予め求めておいた前記撮像部位の前記物性値と温度との関係は、被検体の生理周期に応じて、複数種類用意され、前記標準体温画像生成部は、ユーザーから受け付けた前記被検体の生理周期に対応する前記関係を選択して、前記換算に用いることを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記画像生成部は、前記被検体の体温と、体表からの距離とに基づいて、前記撮像部位の体温の分布を算出し、
前記標準体温画像生成部は、前記標準体温換算画像として、前記体温の分布が一様な標準体温である場合の前記物性値の分布を示す画像を生成することを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項11に記載の超音波撮像装置であって、前記画像生成部は、前記撮像部位の体温の分布を算出する際に、前記被検体の体温と、体表からの距離に加えて、前記撮像部位の体表が接する媒体の温度と、前記撮像部位の生体組織の温度伝導率と、前記撮像部位が前記媒体に触れてから前記超音波の送信を受けるまでの時間とを用いることを特徴とする超音波撮像装置。
- 超音波を送信された被検体の撮像部位の透過波を受信して得られた受信信号を処理して、前記被検体における所定の物性値の分布を示す画像を生成する超音波画像生成方法であって、
前記超音波の送信および受信時の前記被検体の体温を用いて、前記被検体の体温が所定の標準体温である場合の前記物性値の分布を示す標準体温換算画像を生成することを特徴とする超音波画像生成方法。
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