JP6865810B1 - 超音波診断装置及びその制御プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】Bモード画像における高輝度領域の視認性を維持しつつ、低輝度領域の視認性を向上させることができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】プロセッサが、第1のBモード画像及び第2のBモード画像BI2を作成し、第1のBモード画像において、周囲よりも輝度が低い第1の領域R1を特定し、第2のBモード画像BI2において第1の領域RIの位置と対応する位置の第2の領域R2の画像BI2aを、第1のBモード画像における第1の領域R1の位置に合成した合成画像Iを作成してディスプレイ8に表示する。第1のBモード画像は、第1の条件群を用いて得られた画像であり、第2のBモード画像BI2は、第1のBモード画像の輝度よりも、前記第2のBモード画像BI2の輝度が高くなるように設定された第2の条件群を用いて得られた画像である。【選択図】図6

Description

本発明は、被検体のBモード画像を取得する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。
超音波診断装置は、被検体における様々な部位の検査に用いられている。例えば、超音波診断装置を用いた乳房超音波検査では、乳腺と脂肪などの周辺組織の組織性状を観察することで病変組織の有無を調べている(例えば、特許文献1参照)。病変組織は、Bモード画像において周辺組織よりも低輝度に描出される場合が多く、低輝度な領域の位置や形状を精査することで、良悪性を判別している。
国際公開第2018/180386号
Bモード画像において、乳腺と脂肪組織の間の境界線(前方境界線)および乳腺と大胸筋の間の境界線(後方境界線)の断裂は、乳腺以外の組織への癌の浸潤を評価するために重要な所見である。しかし、現在の超音波診断装置では、腫瘤の減衰等の影響により後方境界線の視認性は前方境界線と比較して著しく悪い場合があり、視認性の改善が望まれている。
また、腫瘤内部の視認性も癌特有の充実性所見を判別するために重要な所見である。多くの腫瘤では内部が乳腺や脂肪組織よりも低輝度に描画され、通常の超音波検査は腫瘤以外の乳腺や脂肪組織に合わせてゲイン(gain)を調整しているため、腫瘤内部を詳細に観察するためにはゲインを上げる必要がある。しかし、腫瘤内部と周辺組織の両方の視認性を同時に考慮したゲインの調整は非常に困難である。
以上のことから、Bモード画像における高輝度領域の視認性を維持しつつ、低輝度領域の視認性を向上させることができる超音波診断装置が望まれている。
上記課題を解決するためになされた一の観点の発明は、被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコー信号を受信する超音波プローブと、プロセッサと、ディスプレイと、を備え、前記プロセッサは、前記超音波プローブを制御して前記超音波を送信させ、超音波のエコー信号に基づいて第1のBモード画像及び第2のBモード画像を作成し、前記第1のBモード画像は、複数の条件を含む第1の条件群を用いて得られた画像であり、前記第2のBモード画像は、複数の条件を含む第2の条件群であって前記第1の条件群に含まれる複数の条件のうち少なくとも1つの条件とは異なる内容の条件を含む第2の条件群を用いて得られた画像であり、前記第2の条件群は、前記第1のBモード画像の輝度よりも、前記第2のBモード画像の輝度が高くなるように設定されており、前記第1のBモード画像において、周囲よりも輝度が低い第1の領域を特定し、前記第2のBモード画像において前記第1の領域の位置と対応する位置の第2の領域の画像を、前記第1のBモード画像における前記第1の領域の位置に合成した合成画像を作成して前記ディスプレイに表示する、よう構成される超音波診断装置である。
上記観点の発明によれば、合成画像においては、第1のBモード画像において周囲よりも輝度が低い第1の領域の画像が、第1のBモード画像よりも輝度が高い第2のBモード画像に置換されるので、この第1の領域の視認性が向上する。一方、合成画像における第1の領域以外の領域においては、第1の画像が表示されるので視認性を維持することができる。
本発明の超音波診断装置の構成の実施形態の一例を示すブロック図である。 図1に示す超音波診断装置における処理の一例を示すフローチャートである。 音響陰影が生じている第1のBモード画像を示す図である。 第2のBモード画像を示す図である。 対数圧縮処理で用いられる第1の関数及び第2の関数の一例を示す図である。 合成画像の作成を説明するとともに、作成された合成画像を示す図である。 カラー画像が表示された合成画像を示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1に示す超音波診断装置1は、超音波プローブ2内に配列された複数の振動素子2aをドライブしてパルス超音波信号を被検体(図示せず)に放射する送信ビームフォーマ3および送信機4を含む。パルス超音波信号は、被検体内において反射して振動素子2aに戻るエコーを生成する。エコーは、振動素子2aによって電気信号に変換され、電気信号は、受信機5によって受信される。受信されたエコーを表す電気信号、すなわちエコー信号は、受信機5において所要のゲインによる増幅等が行なわれた後に受信ビームフォーマ6に入力され、この受信ビームフォーマ6において受信ビームフォーミングが行われる。受信ビームフォーマ6は、受信ビームフォーミング後の超音波データを出力する。
受信ビームフォーマ6は、ハードウェアビームフォーマであってもソフトウェアビームフォーマであってもよい。受信ビームフォーマ6がソフトウェアビームフォーマである場合、受信ビームフォーマ6は、グラフィックス処理ユニット(GPU)、マイクロプロセッサ、中央処理装置(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、または論理演算を実行することができる他の種類のプロセッサのうちの任意の1つまたは複数を含む1つまたは複数のプロセッサを備えることができる。受信ビームフォーマ6を構成するプロセッサは、後述のプロセッサ7とは別のプロセッサで構成されていてもよいし、プロセッサ7で構成されていてもよい。
超音波プローブ2は、送信ビームフォーミングおよび/または受信ビームフォーミングの全部または一部を行うための電気回路を含むことができる。例えば、送信ビームフォーマ3、送信機4、受信機5、および受信ビームフォーマ6の全部または一部は、超音波プローブ2内に設けられていてもよい。
超音波診断装置1は、送信ビームフォーマ3、送信機4、受信機5、および受信ビームフォーマ6を制御するためのプロセッサ7も含む。プロセッサ7は、超音波プローブ2と電子通信している。プロセッサ7は、超音波プローブ2を制御して超音波データを取得することができる。プロセッサ7は、振動素子2aのどれがアクティブであるか、および超音波プローブ2から送信される超音波ビームの形状を制御する。プロセッサ7はまた、ディスプレイ8とも電子通信しており、プロセッサ7は、超音波データを処理してディスプレイ8上に表示するための超音波画像にすることができる。「電子通信」という用語は、有線通信と無線通信の両方を含むように定義することができる。プロセッサ7は、一実施形態によれば中央処理装置(CPU)を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ7は、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)、または他のタイプのプロセッサなど、処理機能を実行することができる他の電子構成要素を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ7は、処理機能を実行することができる複数の電子構成要素を含むことができる。例えばプロセッサ7は、中央処理装置、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、およびグラフィックスプロセッシングユニットを含む電子構成要素のリストから選択された2つ以上の電子構成要素を含むことができる。
プロセッサ7は、RFデータを復調する複合復調器(図示せず)を含むこともできる。別の実施形態では、処理チェーンの早いうちに復調を実行することができる。
プロセッサ7は、複数の選択可能な超音波モダリティに従った1つまたは複数の処理動作をデータに行うように構成されている。エコー信号が受信されるとき、データは走査セッション中にリアルタイムで処理することができる。この開示のために、「リアルタイム」という用語は、いかなる意図的な遅延もなく行われる手順を含むように定義される。
また、データは、超音波の走査中に一時的にバッファ(図示せず)に格納し、ライブ操作またはオフライン操作でリアルタイムではなく処理することができる。この開示において、「データ」という用語は、本開示においては、超音波診断装置を用いて取得される1つまたは複数のデータセットを指すように使用することができる。
超音波データは、プロセッサ7によって他のまたは異なるモード関連モジュール(例えば、Bモード、カラードップラ、Mモード、カラーMモード、スペクトルドップラ、エラストグラフィ、TVI、歪み、歪み速度、など)で処理して超音波画像のデータを作ることができる。例えば、1つまたは複数のモジュールが、Bモード、カラードップラ、Mモード、カラーMモード、スペクトルドップラ、エラストグラフィ、TVI、歪み、歪み速度、およびそれらの組合せ、などの超音波画像を生成することができる。画像ビームおよび/または画像フレームは保存され、データがメモリに取得された時を示すタイミング情報を記録することができる。前記モジュールは、例えば、画像フレームを座標ビーム空間から表示空間座標に変換するために走査変換演算を実行する走査変換モジュールを含むことができる。被検体に処置が実施されている間にメモリから画像フレームを読み取り、その画像フレームをリアルタイムで表示する映像プロセッサモジュールが設けられてもよい。映像プロセッサモジュールは画像フレームを画像メモリに保存することができ、超音波画像は画像メモリから読み取られディスプレイ8に表示される。
なお、走査変換演算前の超音波データをローデータ(raw data)というものとする。また、操作変換演算後のデータを画像データというものとする。
プロセッサ7が複数のプロセッサを含む場合、プロセッサ7が担当する上述の処理タスクを、複数のプロセッサが担当してもよい。例えば、第1のプロセッサを使用して、RF信号を復調および間引きすることができ、第2のプロセッサを使用して、データをさらに処理した後、画像を表示することができる。
また、例えば受信ビームフォーマ6がソフトウェアビームフォーマである場合、その処理機能は、単一のプロセッサで実行されてもよいし、複数のプロセッサで実行されてもよい。
ディスプレイ8は、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro−Luminescence)ディスプレイなどである。
メモリ9は、任意の既知のデータ記憶媒体であり、非一過性の記憶媒体及び一過性の記憶媒体を含む。非一過性の記憶媒体は、例えば、HDD(Hard Disk Drive:ハードディスクドライブ)、ROM(Read Only Memory)などの不揮発性の記憶媒体である。非一過性の記憶媒体は、CD(Compact Disk)やDVD(Digital Versatile Disk)などの可搬性の記憶媒体を含んでいてもよい。プロセッサ7によって実行されるプログラムは、非一過性の記憶媒体に記憶されている。
さらに、メモリ9を構成する非一過性の記憶媒体には、機械学習のアルゴリズムが記憶されている。
一過性の記憶媒体は、RAM(Random Access Memory)などの揮発性の記憶媒体である。
ユーザインタフェース10は、操作者の入力を受け付けることができる。例えば、ユーザインタフェース10は、ユーザーからの指示や情報の入力を受け付ける。ユーザインタフェース10は、キーボード(keyboard)、ハードキー(hard key)、トラックボール(trackball)、ロータリーコントロール(rotary control)及びソフトキー等を含んで構成されている。ユーザインタフェース10は、ソフトキー等を表示するタッチスクリーンを含んでいてもよい。
次に、本例の超音波診断装置の作用について、図2に示すフローチャートに基づいて説明する。ここでは、一例としてリアルタイム画像を表示させるための処理について説明する。先ず、ステップS1では、プロセッサ7は、超音波プローブ2を制御して被検体に対する超音波の送受信を開始する。ステップS1において送信される超音波を第1の超音波と云うものとする。プロセッサ7は、第1の超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、第1のBモード画像BI1を作成しディスプレイ8に表示する。本例では、例えば被検体の乳房において超音波の送受信が行なわれる。ただし、本発明は、乳房を対象とするものに限定されないことは言うまでもない。
なお、第1のBモード画像BI1及び後述の第2のBモード画像BI2には、造影画像も含まれるものとする。
第1のBモード画像BI1は、第1の条件群を用いて得られた画像である。第1の条件群は、第1のBモード画像BI1を得るために用いられる種々のパラメータであり、複数の条件を含んでいる。例えば、第1の条件群は、第1の超音波を送信するための第1の送信条件を含む。また、第1の条件群は、第1の超音波のエコー信号、この第1の超音波のエコー信号に基づくローデータ及び画像データに対する第1の処理条件を含む。従って、ステップS1では、第1の送信条件を用いて第1の超音波が送信され、この第1の超音波のエコー信号に基づく第1のBモード画像BI1が、第1の処理条件を用いた処理によって作成される。
第1の送信条件は、送信周波数を含む。また、第1の送信条件は、コンパウンド処理が行なわれる場合における送信超音波の音線の偏向角を含んでいてもよい。すなわち、プロセッサ7は、第1の超音波として、フレーム毎に音線方向が互いに異なる複数フレームの超音波を送信し、得られたエコー信号に基づいて複数フレーム分のBモード画像のデータを作成し、これら複数フレームのBモード画像のデータを加算して1フレームの第1のBモード画像BI1(コンパウンド画像)を得てもよい。
第1の処理条件は、受信周波数を含む受信条件、ゲインの大きさ、対数圧縮において用いられる関数、複数フレームのBモード画像のデータ加算アルゴリズムを含む。従って、第1の処理条件を用いた処理には、第1のゲインによる増幅処理、第1の受信周波数によるフィルタ処理、第1の関数を用いた対数圧縮処理、第1のアルゴリズムを用いた複数フレームのBモード画像のデータ加算処理などが含まれる。例えば、増幅処理は受信機5においてアナログのエコー信号に対して行なわれる。また、フィルタ処理、対数圧縮処理は、例えばローデータに対してプロセッサ7によって行なわれる。さらに、データ加算処理は、最新のフレーム及び最新のフレームよりも前に表示されたフレームのデータを加算する処理であり、プロセッサ7によって行なわれる。このデータ加算処理は、ローデータ又は画像データを対象に対して行なわれる。ただし、ここで挙げた処理は一例であり、さらに他の処理が行なわれて第1のBモード画像BI1が作成されてもよいことはいうまでもない。
第1の条件群は、第1のBモード画像BI1において、後述する音響陰影が生じていない領域(後述する第1の領域R1以外の領域)の視認性を確保できる輝度になるよう設定されている。
次に、ステップS2では、プロセッサ7は、合成画像を表示させる合成画像モードへ移行するか否かを判定する。合成画像モードに移行するための操作者の入力をユーザインタフェース10が受け付けると、プロセッサ7は、合成画像モードへ移行すると判定し(ステップS2において、「YES」)、ステップS3へ移行する。一方、合成画像モードへ移行しないと判定された場合(ステップS2において、「NO」)、ステップS1へ戻り、新たなフレームの第1のBモード画像BI1が表示される。
図3に示すように、ディスプレイ8に表示されている第1のBモード画像BI1に音響陰影Sが生じている場合、操作者は合成画像モードへ移行することを指示する入力をユーザインタフェース10において行なう。音響陰影Sは、例えば腫瘤における超音波の減衰等の影響により生じている。この音響陰影S内の輝度は、乳腺と大胸筋の間の後方境界線の断裂の有無や充実性腫瘤の内部の病変の有無を確認するには不十分な輝度になっている。
次に、ステップS3では、プロセッサ7は、第1のBモード画像BI1において、周囲よりも輝度が低い第1の領域R1を特定する。例えば、プロセッサ7は、第1のBモード画像BI1のデータに基づいて、第1のBモード画像BI1において所要の輝度THよりも低い輝度である領域の輪郭を検出して、この輪郭で囲まれる領域を第1の領域R1として特定する。本例では、所要の輝度THは、第1の領域R1として音響陰影Sを検出できる値に設定される。すなわち、本例では第1の領域R1は、音響陰影Sの領域である。
プロセッサ7は、第1のBモード画像BI1のデータに基づくのではなく、ユーザインタフェース10からの信号に基づいて、第1の領域R1を特定してもよい。具体的には、ディスプレイ8に表示された第1のBモード画像BI1において第1の領域R1の輪郭を指示する操作者の入力をユーザインタフェース10が受け付けると、プロセッサ7は、ユーザインタフェース10における操作者の入力に基づいて、第1のBモード画像BI1における第1の領域R1を特定する。操作者は、音響陰影Sの輪郭を指示する入力をユーザインタフェース10において行なう。
次に、ステップS4では、プロセッサ7は、図4に示す第2のBモード画像BI2を取得する。なお、第2のBモード画像BI2は、ディスプレイ8に表示されなくてもよい。
第2のBモード画像BI2は、第2の条件群を用いて得られた画像である。第2の条件群は、第2のBモード画像BI2を得るために用いられる種々のパラメータであり、複数の条件を含んでいる。例えば、第2の条件群は、第2の超音波を送信するための送信条件であって、第1の送信条件の内容とは異なる第2の送信条件を含んでいてもよい。また、第2の条件群は、第2のBモード画像BI2を得るための処理条件であって、第1の処理条件の内容とは異なる第2の処理条件を含んでいてもよい。第2の条件群は、第1の処理条件と同じ処理条件を含んでいてもよい。
第2の送信条件も、第1の送信条件と同様に、送信周波数及び送信超音波の音線の偏向角を含む。また、第2の処理条件も、第1の処理条件と同様に、受信周波数を含む受信条件、ゲインの大きさ、対数圧縮において用いられる関数、複数フレームのBモード画像のデータ加算アルゴリズムを含む。これらを含む第2の条件群は、第1の条件群に含まれる複数の条件のうち少なくとも1つの条件とは異なる内容の条件を含んでいる。異なる内容とは、第2の条件群に含まれる条件のパラメータ値やアルゴリズムなどが、第1の条件群に含まれる条件のものとは異なっていることを意味する。第2の条件群は、第1のBモード画像BI1の輝度よりも、第2のBモード画像BI2の輝度が高くなるように設定されている。より詳細には、第2の条件群は、第2のBモード画像BI2における音響陰影Sの視認性が第1のBモード画像BI1における音響陰影Sの視認性よりも向上し、音響陰影S内における後方境界線の断裂の有無や充実性腫瘤の内部の病変の有無を確認することができる輝度を第2のBモード画像BI2が有するように設定される。
ステップS4では、プロセッサ7は、第2の送信条件を用いて新たに第2の超音波を超音波プローブ2から送信させてもよい。この場合、第2の超音波は第1の超音波と同じ大きさの領域に送信されてもよい。第2の超音波が送信される場合、プロセッサ7は、第1の超音波と同じ領域から取得される第2の超音波のエコー信号、第2の超音波のエコー信号に基づくローデータ及び画像データに対して、第1の処理条件と同じ内容の処理条件又は第2の処理条件を用いた処理を行ない、第1のBモード画像BI1が作成される領域と同じ領域について、第2のBモード画像BI2を作成してもよい。言い換えれば、第2のBモード画像BI2は、第2の送信条件と第1の処理条件と同じ処理条件を用いて得られた画像又は第2の送信条件と第2の処理条件を用いて得られた画像であってもよい。
また、プロセッサ7は、新たな送受信は行なわず、ステップS1で得られた第1の超音波のエコー信号、第1のBモード画像BIのローデータ及び画像データに対して、第2の処理条件を用いた処理を行なって第2のBモード画像BI2を作成してもよい。言い換えれば、第2のBモード画像BI2は、第1の送信条件と同じ送信条件と第2の処理条件を用いて得られた画像であってもよい。
より詳細に第2のBモード画像BI2の取得について説明する。例えば、プロセッサ7は、第1の超音波の送信周波数よりも低い送信周波数を有する第2の超音波を超音波プローブ2から送信させ、得られたエコー信号に基づいて第2のBモード画像BI2を作成する。また、プロセッサ7は、第2の超音波の音線の偏向角が第1の超音波の音線の偏向角よりも大きくなるように、第2の超音波を超音波プローブ2から送信させてコンパウンド処理を行ない、第2のBモード画像BI2を作成してもよい。
また、プロセッサ7は、第1の超音波のエコー信号又は第2の超音波のエコー信号に対し、第1のゲインよりも大きい第2のゲインによる増幅処理を行なって第2のBモード画像BI2を作成してもよい。また、プロセッサ7は、第1の超音波のエコー信号又は第2の超音波のエコー信号から得られるローデータに対し、第1の受信周波数よりも低い第2の受信周波数によるフィルタ処理を行なって第2のBモード画像BI2を作成してもよい。なお、上述のように第1の超音波の送信周波数よりも低い送信周波数を有する第2の超音波が送信された場合には、第1の受信周波数よりも低い第2の受信周波数によるフィルタ処理を行なうことが望ましい。
また、プロセッサ7は、第1の超音波のエコー信号又は第2の超音波のエコー信号から得られるローデータに対し、第1の関数とは異なる第2の関数を用いた対数圧縮処理を行なった後に、第2のBモード画像BI2を作成してもよい。図5に、第1の関数F1及び第2の関数F2の一例を示す。第1の関数と比較して、第2の関数F2は、小さい入力データの値がより大きな値の出力データとなる関数になっている。
また、プロセッサ7は、第1のアルゴリズムとは異なる第2のアルゴリズムを用いて、複数フレームの第1のBモード画像BI1のデータの加算処理を行なって1フレームの第2のBモード画像BI2を作成してもよい。また、プロセッサ7は、第2のアルゴリズムを用いて、第2の超音波のエコー信号から得られる複数フレームの第2のBモード画像データBI2のデータの加算処理を行なって、1フレームの第2のBモード画像BI2を作成してもよい。第1のBモード画像BI1のデータ及び第2のBモード画像BI2のデータは、ローデータでもよいし画像データでもよい。
例えば、第2のアルゴリズムは、最新のフレームの第1のBモード画像BI1よりも時間的に前のフレームの第1のBモード画像BI1又は最新のフレームの第2のBモード画像BI2よりも時間的に前のフレームの第2のBモード画像BI2の重み付けを大きくして、低輝度領域の構造がより強調されるアルゴリズムである。
プロセッサ7は、第1のBモード画像BI1における第1の領域R1内の画像の輝度に関する状態等に基づいて、第1の領域R1に対応する領域についてより適切な輝度のBモード画像BI2が得られるように第2の条件群を設定してもよい。より適切な輝度とは、乳腺と大胸筋の間の後方境界線の断裂の有無や充実性腫瘤の内部の病変の有無を確認することができる輝度である。第1の領域R1内の画像に基づいて設定される第2の条件群は、予めメモリ9に記憶されていてもよい。この場合、第1の領域R1内の画像の輝度に関する状態と、この状態に応じて設定される第2の条件群の対応関係が、予め実験や経験則等によって特定されて、メモリ9に記憶されていてもよい。また、プロセッサ7は、第1の領域R1内の画像の輝度に関する状態に応じて複数の第2の条件群の候補をディスプレイ8に提示するようになっていてもよい。この場合、いずれか1つの第2の条件群が操作者によってユーザインタフェース10において選択されることによって設定される。
ステップS4において、第2のBモード画像BI2が得られると、ステップS5では、プロセッサ7は、図6に示すように合成画像Iを作成してディスプレイ8に表示する。具体的には、プロセッサ7は、第2のBモード画像BI2において第1の領域R1の位置と対応する位置の第2の領域R2の画像BI2aを、第1のBモード画像BI1における第1の領域R1の位置に合成した合成画像Iを作成して前記ディスプレイに表示する。このように、合成画像Iにおいては、第1のBモード画像BI1において音響陰影Sが生じている部分が、第2のBモード画像BI2における第2の領域R2の画像BI2aに置換されるので、音響陰影Sの視認性が向上する。
合成画像Iにおいて、第1の領域R1以外の領域の画像は、第1のBモード画像BI1における第1の領域R1以外の領域の画像BI1aである。よって、第1のBモード画像BI1における音響陰影Sの周囲の高輝度領域が、合成画像Iにおいてもそのまま表示される。従って、音響陰影Sの周囲の高輝度領域について、視認性が維持される。
プロセッサ7は、合成画像Iが表示されていることを示す文字、図形及び画像の少なくともいずれか一つをディスプレイ8に表示してもよい。図6では、プロセッサ7は、合成画像Iが表示されていることを示す図形として、合成画像Iにおける第1の領域R1に表示された画像BI2aの輪郭を示す輪郭線Cをディスプレイ8に表示する。
また、プロセッサ7は、合成画像Iが表示されていることを示す画像として、図7に示すように、合成画像Iにおける第1の領域R1に、画像BI2aを背景として所要の透過度を有するカラー画像CIをディスプレイ8に表示してもよい。図7では、カラー画像CIは斜線で示されている。図7に示すように、カラー画像CIは、輪郭線Cとともに表示されてもよい。また、輪郭線Cは表示されずにカラー画像CIが表示されてもよい。
また、プロセッサ7は、合成画像Iが表示されていることを示す画像として、特に図示しないが、合成画像Iにおける画像BI1aの分解能を劣化させた画像をディスプレイ8に表示してもよい。ただし、画像BI1aの分解能の劣化の程度は、診断等に支障がない程度であるものとする。
ステップS5において合成画像Iが表示されるとステップS6へ移行する。ステップS6では、プロセッサ7は、ユーザインタフェース10から、処理を終了する操作者の入力を受けつけたことを示す信号が入力されると、処理を終了すると判定する(ステップS6において「YES」)。
一方、ステップS6において、処理を終了しないと判定された場合(ステップS6において「NO」)、ステップS7へ移行する。このステップS7では、ステップS1と同様に、第1の超音波が送信され新たなフレームの第1のBモード画像BI1が作成され表示される。ステップS7において、第1のBモード画像BI1が得られると、ステップS3以降の処理が再び行なわれ、新たなフレームの合成画像Iが得られて表示される。
次に、実施形態の変形例について説明する。先ず、第1変形例について説明する。プロセッサ7は、被検体において、第1のBモード画像BI1が作成される領域よりも小さい第1の領域R1に対応する領域のみについて、第2のBモード画像BI2を作成してもよい。
次に、第2変形例について説明する。プロセッサ7は、第1の領域R1における第1のBモード画像BI1の輝度の状況等に基づいて、第2のBモード画像BI2を取得するか否かを判定してもよい。第2のBモード画像BIを取得しないと判定された場合、新たなフレームの第1のBモード画像BI1が取得される。
以上、本発明を前記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、本発明の処理は、リアルタイム画像を表示させる場合ではなく、オフラインで画像を表示させる場合、すなわちメモリ9に記憶されたローデータ又は画像データに基づく画像を表示させる場合にも同様に適用することができる。この場合、メモリ9に記憶された第1のBモード画像BI1のデータに基づいて、第2のBモード画像BI2のデータが取得され、合成画像Iが得られる。
また、本発明は、乳腺領域だけでなく、整形領域等の他領域に適用されてもよい。
また、上記実施形態は、
被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコー信号を受信する超音波プローブと、プロセッサと、ディスプレイと、を備える超音波診断装置の制御方法であって、
前記プロセッサが、
前記超音波プローブを制御して前記超音波を送信させ、
該超音波のエコー信号に基づいて第1のBモード画像及び第2のBモード画像を作成し、前記第1のBモード画像は、複数の条件を含む第1の条件群を用いて得られた画像であり、前記第2のBモード画像は、複数の条件を含む第2の条件群であって前記第1の条件群に含まれる複数の条件のうち少なくとも1つの条件とは異なる内容の条件を含む第2の条件群を用いて得られた画像であり、前記第2の条件群は、前記第1のBモード画像の輝度よりも、前記第2のBモード画像の輝度が高くなるように設定されており、
前記第1のBモード画像において、周囲よりも輝度が低い第1の領域を特定し、
前記第2のBモード画像において前記第1の領域の位置と対応する位置の第2の領域の画像を、前記第1のBモード画像における前記第1の領域の位置に合成した合成画像を作成して前記ディスプレイに表示する、
超音波診断装置の制御方法としてもよい。
1 超音波診断装置
2 超音波プローブ
7 プロセッサ
8 ディスプレイ
10 ユーザインタフェース

Claims (11)

  1. 被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコー信号を受信する超音波プローブと、
    プロセッサと、
    ディスプレイと、
    を備え、
    前記プロセッサは、
    前記超音波プローブを制御して前記超音波を送信させ、
    該超音波のエコー信号に基づいて第1のBモード画像及び第2のBモード画像を作成し、前記第1のBモード画像は、複数の条件を含む第1の条件群を用いて得られた画像であり、前記第2のBモード画像は、複数の条件を含む第2の条件群であって前記第1の条件群に含まれる複数の条件のうち少なくとも1つの条件とは異なる内容の条件を含む第2の条件群を用いて得られた画像であり、前記第2の条件群は、前記第1のBモード画像の輝度よりも、前記第2のBモード画像の輝度が高くなるように設定されており、
    前記第1のBモード画像において、周囲よりも輝度が低い第1の領域を特定し、
    前記第2のBモード画像において前記第1の領域の位置と対応する位置の第2の領域の画像を、前記第1のBモード画像における前記第1の領域の位置に合成した合成画像を作成して前記ディスプレイに表示する、
    よう構成される超音波診断装置。
  2. 前記プロセッサは、
    前記第1の条件群に含まれる第1の送信条件を用いて前記超音波プローブから前記超音波として第1の超音波を送信させ、前記エコー信号に基づく前記第1のBモード画像として、前記超音波プローブで受信した前記第1の超音波のエコー信号に基づく画像を、前記第1の条件群に含まれる第1の処理条件を用いた処理を行なって作成し、
    前記第2の条件群に含まれ、前記第1の送信条件とは異なる内容である第2の送信条件を用いて前記超音波プローブから前記超音波として第2の超音波を送信させ、前記エコー信号に基づく前記第2のBモード画像として、前記超音波プローブで受信した前記第2の超音波のエコー信号に基づく画像を、前記第2の条件群に含まれ前記第1の処理条件と同じ内容の処理条件を用いた処理又は前記第2の条件群に含まれ前記第1の処理条件とは異なる内容である第2の処理条件を用いた処理を行なって作成するよう構成される、
    請求項1に記載の超音波診断装置。
  3. 前記プロセッサは、
    前記第1の条件群に含まれる第1の送信条件を用いて前記超音波プローブから前記超音波として第1の超音波を送信させ、前記エコー信号に基づく前記第1のBモード画像として、前記超音波プローブで受信した前記第1の超音波のエコー信号に基づく画像を、前記第1の条件群に含まれる第1の処理条件を用いた処理を行なって作成し、
    前記エコー信号に基づく前記第2のBモード画像として、前記第1の超音波のエコー信号に基づく画像を、前記第2の条件群に含まれ前記第1の処理条件とは異なる内容である第2の処理条件を用いた処理を行なって作成するよう構成される、
    請求項1に記載の超音波診断装置。
  4. 前記プロセッサは、前記第1のBモード画像のデータに基づいて、前記第1のBモード画像において所要の輝度よりも低い輝度である領域を前記第1の領域として特定する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  5. 操作者の入力を受け付けるユーザインタフェースをさらに備えており、
    さらに、前記プロセッサは、前記ディスプレイに前記第1のBモード画像を表示するよう構成されており、なおかつ前記ディスプレイに表示された前記第1のBモード画像において前記第1の領域を指示する操作者の入力を前記ユーザインタフェースが受け付けると、該ユーザインタフェースにおける前記操作者の入力に基づいて、前記第1の領域を特定する、
    請求項1〜3に記載の超音波診断装置。
  6. 前記プロセッサは、前記合成画像が表示されていることを示す文字、図形及び画像の少なくともいずれか一つを前記ディスプレイに表示する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  7. 前記プロセッサは、前記図形として、前記合成画像における前記第1の領域に表示された前記第2のBモード画像の輪郭を示す輪郭線を前記ディスプレイに表示する、請求項6に記載の超音波診断装置。
  8. 前記プロセッサは、前記画像として、前記合成画像における前記第1の領域に、前記第2のBモード画像を背景として所要の透過度を有するカラー画像を前記ディスプレイに表示する、請求項6又は7に記載の超音波診断装置。
  9. 前記プロセッサは、前記画像として、前記合成画像における前記第1のBモード画像の分解能を劣化させた画像を前記ディスプレイに表示する、請求項6〜8のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  10. 前記プロセッサは、前記被検体において前記第1のBモード画像が作成される領域と同じ領域又は前記被検体において前記第1の領域に対応する領域について、前記第2のBモード画像を作成する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  11. 被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコー信号を受信する超音波プローブと、プロセッサと、ディスプレイと、を備える超音波診断装置の制御プログラムであって、
    前記プロセッサに、
    前記超音波プローブを制御して前記超音波を送信させ、
    該超音波のエコー信号に基づいて第1のBモード画像及び第2のBモード画像を作成し、前記第1のBモード画像は、複数の条件を含む第1の条件群を用いて得られた画像であり、前記第2のBモード画像は、複数の条件を含む第2の条件群であって前記第1の条件群に含まれる複数の条件のうち少なくとも1つの条件とは異なる内容の条件を含む第2の条件群を用いて得られた画像であり、前記第2の条件群は、前記第1のBモード画像の輝度よりも、前記第2のBモード画像の輝度が高くなるように設定されており、
    前記第1のBモード画像において、周囲よりも輝度が低い第1の領域を特定し、
    前記第2のBモード画像において前記第1の領域の位置と対応する位置の第2の領域の画像を、前記第1のBモード画像における前記第1の領域の位置に合成した合成画像を作成して前記ディスプレイに表示する、
    ことを実行させるよう構成される超音波診断装置の制御プログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10136875B2 (en) * 2012-10-19 2018-11-27 Konica Minolta, Inc. Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic method
US9168027B2 (en) * 2013-02-22 2015-10-27 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Adaptive acoustic pressure estimation in medical ultrasound
US9460499B2 (en) * 2014-05-30 2016-10-04 Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. Systems and methods for selective enhancement of a region of interest in an image
WO2016038944A1 (ja) * 2014-09-10 2016-03-17 富士フイルム株式会社 音響波画像生成装置およびその制御方法
US20190200965A1 (en) * 2016-09-12 2019-07-04 Supersonic Imagine Ultrasound imaging method and an apparatus implementing said method
CN109310397A (zh) * 2017-04-26 2019-02-05 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 超声成像设备、超声图像增强方法及引导穿刺显示方法
KR102631789B1 (ko) * 2018-07-30 2024-02-01 삼성메디슨 주식회사 초음파 영상장치 및 그 제어방법
JP7206770B2 (ja) * 2018-10-05 2023-01-18 コニカミノルタ株式会社 超音波診断装置、超音波画像表示方法、及びプログラム

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