JP7155394B2 - 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム - Google Patents

超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP7155394B2
JP7155394B2 JP2021504733A JP2021504733A JP7155394B2 JP 7155394 B2 JP7155394 B2 JP 7155394B2 JP 2021504733 A JP2021504733 A JP 2021504733A JP 2021504733 A JP2021504733 A JP 2021504733A JP 7155394 B2 JP7155394 B2 JP 7155394B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
measurement method
satisfied
displacement
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021504733A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020183678A1 (ja
Inventor
達也 三宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Publication of JPWO2020183678A1 publication Critical patent/JPWO2020183678A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7155394B2 publication Critical patent/JP7155394B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48Diagnostic techniques
    • A61B8/485Diagnostic techniques involving measuring strain or elastic properties
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/085Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating body or organic structures, e.g. tumours, calculi, blood vessels, nodules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5223Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • A61B8/5246Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from the same or different imaging techniques, e.g. color Doppler and B-mode
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/54Control of the diagnostic device
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00Pattern recognition
    • G06F18/20Analysing
    • G06F18/24Classification techniques
    • G06F18/241Classification techniques relating to the classification model, e.g. parametric or non-parametric approaches
    • G06F18/2413Classification techniques relating to the classification model, e.g. parametric or non-parametric approaches based on distances to training or reference patterns
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/74Image or video pattern matching; Proximity measures in feature spaces
    • G06V10/75Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries
    • G06V10/751Comparing pixel values or logical combinations thereof, or feature values having positional relevance, e.g. template matching
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20Image preprocessing
    • G06V10/22Image preprocessing by selection of a specific region containing or referencing a pattern; Locating or processing of specific regions to guide the detection or recognition
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/03Recognition of patterns in medical or anatomical images
    • G06V2201/031Recognition of patterns in medical or anatomical images of internal organs

Description

本発明は、超音波を用いて観測対象の組織を観測する超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラムに関する。
従来、超音波を用いて観察対象を診断する技術として、超音波エラストグラフィが知られている。超音波エラストグラフィは、生体組織の硬さが病気の進行状況等によって異なることを利用する技術である。この技術では、所定の関心領域(ROI:Region of Interest)における生体組織の変位量の平均値を基準値として色付けを行うことにより、生体組織の硬さ(弾性特性)に関する弾性情報を画像化した弾性画像を生成する。超音波エラストグラフィでは、医師等の操作者が観察内容に応じて関心領域を設定する。
組織の弾性特性を計測する方法として、ストレイン法と、シアウェーブ(せん断波)法とが知られている(例えば、特許文献1を参照)。ストレイン法は、操作者によって加圧するか、または拍動等の生体の動きによる変位を利用するかして、弾性特性の計測を行う。シアウェーブ法は、プッシュパルスによって生体組織に対してせん断波を発生させ、せん断波の速度を利用して弾性特性を計測する。
ストレイン法は、リアルタイム性が高い一方、定量的な評価が困難であり、再現性が低い。これに対し、シアウェーブ法は、定量的な評価に長け、再現性が高い。これらの手法を組み合わせて弾性特性を計測することによって、リアルタイムかつ再現性の高い、定量的な計測を行うことができる。
特開2018-29788号公報
しかしながら、ストレイン法とシアウェーブ法とを組み合わせて弾性特性の計測を行う場合、少なくとも一方の方法が適正な条件で実行されていないと、適正な計測結果を得ることができない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ストレイン法とシアウェーブ法とを組み合わせて適正に弾性特性を計測することができる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る超音波観測装置は、観測対象の変位を利用して該観測対象の弾性情報を計測する第1の計測法と、観察対象で生じたせん断波を利用して前記観測対象の弾性情報を計測する第2の計測法とによって前記超音波プローブが受信した超音波が電気信号に変換されたエコー信号を取得する超音波観測装置において、当該超音波観測装置および前記超音波プローブを制御する制御部、を備え、前記制御部は、前記第1の計測法によって得られた前記エコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて、前記観測対象が定まっているか否かを判定し、前記観測対象が定まっていると判定した場合に、前記複数の画像を用いて、前記第1の計測法の基準条件を満たすか否かを判定し、前記基準条件を満たしていると判定した場合に、前記第1の計測法によって得られたエコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて前記第2の計測法の実行条件を満たすか否かを判定し、前記実行条件を満たすと判定した場合に、前記第2の計測法を実行させることを特徴とする。
また、本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記制御部は、前記第1の計測法によって得られた前記弾性情報に応じた弾性画像の色づき量、前記観測対象の変位の周期性、および前記変位の方向の少なくともいずれか一つ基づいて前記基準条件を満たすか否かを判定し、前記実行条件を満たすか否かの判定に用いる基準画像を設定し、前記基準画像と判定対象の画像との一致度、および、前記観測対象の変位量または移動量に基づいて前記実行条件を満たすか否かを判定することを特徴とする。
また、本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記制御部は、前記第1の計測法によって得られた前記弾性情報に応じた弾性画像の色づき領域の面積が基準色づき面積以上である場合、前記観測対象の変位の周期の繰り返し期間の変動率が基準変動率以下である場合、および、前記変位の方向が、前記超音波の走査方向に対して垂直である場合の少なくとも一つを満たす場合に、前記基準条件を満たすと判定することを特徴とする。
また、本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記制御部は、前記基準画像と判定対象の画像との一致度が基準一致度以上、かつ、前記変位量が基準変位量以下、または前記移動量が基準移動量以下である場合に、前記実行条件を満たすと判定することを特徴とする。
また、本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記制御部は、前記基準条件を満たしていると判定した際に用いた画像を前記基準画像に設定することを特徴とする。
また、本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記制御部は、前記変位量を用いて変位量がゼロとなるタイミングを予測することを特徴とする。
また、本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記制御部は、前記観測対象の変位の周期を用いて前記変位量がピークとなるタイミングを予測することを特徴とする。
また、本発明に係る超音波観測装置の作動方法は、観測対象の変位を利用して該観測対象の弾性情報を計測する第1の計測法と、観測対象で生じたせん断波を利用して前記観測対象の弾性情報を計測する第2の計測法とによって前記超音波プローブが受信した超音波が電気信号に変換されたエコー信号を取得する超音波観測装置の作動方法であって、制御部が、前記第1の計測法によって得られた前記エコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて、前記観測対象が定まっているか否かを判定する第1判定ステップと、前記制御部が、前記第1判定ステップにおいて前記観測対象が定まっていると判定した場合に、前記複数の画像を用いて、前記第1の計測法の基準条件を満たすか否かを判定する第2判定ステップと、前記制御部が、前記第2判定ステップにおいて前記基準条件を満たしていると判定した場合に、前記第1の計測法によって得られたエコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて前記第2の計測法の実行条件を満たすか否かを判定する第3判定ステップと、前記制御部が、前記第3判定ステップにおいて前記実行条件を満たすと判定した場合に、前記第2の計測法を実行させる実行制御ステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る超音波観測装置の作動プログラムは、観測対象の変位を利用して該観測対象の弾性情報を計測する第1の計測法と、観測対象で生じたせん断波を利用して前記観測対象の弾性情報を計測する第2の計測法とによって前記超音波プローブが受信した超音波が電気信号に変換されたエコー信号を取得する超音波観測装置の作動プログラムであって、前記第1の計測法によって得られた前記エコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて、前記観測対象が定まっているか否かを判定する第1判定手順と、前記第1判定手順において前記観測対象が定まっていると判定した場合に、前記複数の画像を用いて、前記第1の計測法の基準条件を満たすか否かを判定する第2判定手順と、前記第2判定手順において前記基準条件を満たしていると判定した場合に、前記第1の計測法によって得られたエコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて前記第2の計測法の実行条件を満たすか否かを判定する第3判定手順と、前記第3判定手順において前記実行条件を満たすと判定した場合に、前記第2の計測法を実行させる実行制御手順と、を前記超音波観測装置に実行させることを特徴とする。
本発明によれば、ストレイン法とシアウェーブ法とを組み合わせて適正に弾性特性を計測することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置を備えた超音波観測システムの構成を示すブロック図である。 図2は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の時間変化判定部が行う処理を説明する図である。 図3は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。 図4は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測システムの表示装置が表示する弾性画像の一例を示す図である。 図5は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測システムの表示装置が表示する弾性画像の一例を示す図である。 図6は、ストレイン法によって得られた計測結果に基づく変位の時間変化の一例を示す図である。 図7は、ストレイン法によって得られた計測結果に基づく変位の時間変化の一例を示す図である。 図8は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の一致度判定部が行う処理を説明する図である。 図9は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の変位量判定部および移動量判定部が行う処理を説明する図である。 図10は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。 図11は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測システムの表示装置が表示する表示画像の一例を示す図である。 図12は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測システムの表示装置が表示する表示画像の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明に係る超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、および超音波観測装置の作動プログラムの実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。本発明は、超音波エラストグラフィによる診断を行うことができる超音波観測装置一般に適用することができる。
(実施の形態)
図1は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムの構成を模式的に示す図である。図1に示す超音波診断システム1は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波内視鏡2と、超音波内視鏡2が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置3と、超音波観測装置3が生成した超音波画像を表示する表示装置4と、を備える。
超音波内視鏡2は、その先端部に、超音波観測装置3から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス(音響パルス)に変換して被検体へ照射するとともに、被検体で反射された超音波エコーを電圧変化で表現する電気的なエコー信号(超音波信号)に変換して出力する超音波振動子21を有する。超音波振動子21は、コンベックス型の振動子により実現される。ただし、超音波振動子21は、ラジアル型、リニア型等の振動子により実現される構成であってもよい。超音波内視鏡2は、超音波振動子21をメカ的に走査させるものであってもよいし、超音波振動子21として複数の素子をアレイ状に設け、送受信にかかわる素子を電子的に切り替えたり、各素子の送受信に遅延をかけたりすることで、電子的に走査させるものであってもよい。
超音波内視鏡2は、通常は撮像光学系および撮像素子を有しており、被検体の消化管(食道、胃、十二指腸、大腸)、又は呼吸器(気管、気管支)へ挿入され、消化管、呼吸器やその周囲臓器(膵臓、肝臓、胆嚢、胆管、胆道、リンパ節、縦隔臓器、血管等)を撮像することが可能である。また、超音波内視鏡2は、撮像時に被検体へ照射する照明光を導くライトガイドを有する。このライトガイドは、先端部が超音波内視鏡2の被検体への挿入部の先端まで達している一方、基端部が照明光を発生する光源装置に接続されている。
超音波観測装置3は、送受信部31と、信号処理部32と、画像処理部33と、フレームメモリ34と、弾性情報算出部35と、画像合成部36と、基準条件判定部37と、実行条件判定部38と、入力部39と、記憶部40と、制御部41と、を備える。
送受信部31は、超音波内視鏡2と電気的に接続され、所定の波形および送信タイミングに基づいて高電圧パルスからなる送信信号(パルス信号)を超音波振動子21へ送信するとともに、超音波振動子21から電気的な受信信号であるエコー信号を受信してデジタルの高周波(RF:Radio Frequency)信号のデータ(以下、RFデータという)を生成して、信号処理部32に出力する。
送受信部31が送信するパルス信号の周波数帯域は、超音波振動子21におけるパルス信号の超音波パルスへの電気音響変換の線型応答周波数帯域をほぼカバーする広帯域にするとよい。
送受信部31は、制御部41が出力する各種制御信号を超音波内視鏡2に対して送信するとともに、超音波内視鏡2から識別用のIDを含む各種情報を受信して制御部41へ送信する機能も有する。
また、送受信部31は、制御部41からエラストグラフィを行う旨の制御情報を取得すると、Bモード画像とエラストグラフィに関する画像(弾性画像)とを得るための波形および送信タイミングに基づいて高電圧パルスからなる送信信号(パルス信号)を超音波振動子21へ送信する。具体的には、送受信部31は、例えば、Bモード画像取得用のパルスに、エラストグラフィ用のパルスを重畳する。送受信部31は、同一の方向に複数回超音波を送信し、反射した複数のエコー信号を受信することで、エラストグラフィ用のエコー信号を取得する。送受信部31は、エラストグラフィ用のエコー信号を受信すると、エラストグラフィ用のRFデータを生成して、信号処理部32に出力する。本実施の形態において、送信部31は、制御部41の制御のもと、ストレイン法およびシアウェーブ法のいずれかに応じた超音波の送受信を超音波振動子21に実行させる。
信号処理部32は、送受信部31から受信したRFデータをもとにデジタルのBモード用受信データを生成する。具体的には、信号処理部32は、RFデータに対してバンドパスフィルタ、包絡線検波、対数変換など公知の処理を施し、デジタルのBモード用受信データを生成する。対数変換では、RFデータを基準電圧で除した量の常用対数をとってデシベル値で表現する。Bモード用受信データは、超音波パルスの反射の強さを示す受信信号の振幅又は強度が、超音波パルスの送受信方向(深度方向)に沿って並んだ複数のラインデータからなる。信号処理部32は、生成した1フレーム分のBモード用受信データを、画像処理部33へ出力する。
また、信号処理部32は、送受信部31から受信したエラストグラフィ用のRFデータに基づいてエラストグラフィ用受信データを生成する。具体的には、信号処理部32は、同一方向のRFデータを用いて、超音波パルスの反射の強さを示す受信信号の振幅又は強度の変化を所定の深さごとに算出し、該算出した変化量を有する音線(ラインデータ)を生成する。エラストグラフィ用受信データは、超音波パルスの反射の強さを示す受信信号の振幅又は強度の変化量が、超音波パルスの送受信方向(深度方向)に沿って並んだ複数のラインデータからなる。信号処理部32は、CPU(Central Processing Unit)や各種演算回路等を用いて実現される。
画像処理部33は、信号処理部32から受信したBモード用受信データに基づいてBモード画像データを生成する。画像処理部33は、信号処理部32から出力されたBモード用受信データに対して、スキャンコンバーター処理、ゲイン処理、コントラスト処理等の公知の技術を用いた信号処理を行うとともに、表示装置4における画像の表示レンジに応じて定まるデータステップ幅に応じたデータの間引き等を行うことによってBモード画像データを生成する。スキャンコンバーター処理では、Bモード用受信データのスキャン方向を、超音波のスキャン方向から表示装置4の表示方向に変換する。Bモード画像である超音波画像は、色空間としてRGB表色系を採用した場合の変数であるR(赤)、G(緑)、B(青)の値を一致させたグレースケール画像である。なお、画像処理部33が生成する画像は、表示装置4が表示可能な表示領域よりも大きい。換言すれば、表示装置4で表示されるBモード画像は、画像処理部33により生成されたBモード画像の一部である。
また、画像処理部33は、後述する弾性情報算出部35で算出された弾性情報に基づいて、後述する制御部41が設定した関心領域(ROI:Region of Interest)内のエラストグラフィ画像データを生成する。具体的には、画像処理部33は、設定されている関心領域における相対的な変化量に応じて各深さ位置に擬似的に色情報を付与することにより、エラストグラフィ画像データを生成する。色情報は、各位置における観測対象の硬さを示す弾性情報であり、関心領域における変化量の割合で相対的に決まる色で表現される情報である。このように、本実施形態においては、画像データに色情報を付与した領域を、色づき領域と称することにする。
画像処理部33は、信号処理部32からのBモード用受信データ、および弾性情報算出部35からの弾性情報に走査範囲を空間的に正しく表現できるよう並べ直す座標変換を施した後、Bモード用受信データ間、およびエラストグラフィ用受信データ間の補間処理を施すことによってBモード用受信データ間の空隙を埋め、Bモード画像データおよびエラストグラフィ画像データを生成する。画像処理部33は、CPUや各種演算回路等を用いて実現される。
フレームメモリ34は、例えばリングバッファを用いて実現され、画像処理部33により生成された1フレームのBモード画像データを取得時刻順に記憶する。フレームメモリ34は、複数のフレームのBモード画像データを時系列に沿って記憶するものであってもよい。この場合、フレームメモリ34は、容量が不足すると(所定のフレーム数のBモード画像データを記憶すると)、最も古いBモード画像データを最新のBモード画像データで上書きすることで、最新のBモード画像データを時系列順に所定フレーム数記憶する。
弾性情報算出部35は、信号処理部32から受信したエラストグラフィ用受信データに基づいて、超音波画像内において予め設定された領域における観測対象の弾性情報を算出する。予め設定された領域は、操作者によって超音波画像内で指定された領域(関心領域)であり、弾性情報算出部35は、関心領域内の各位置における弾性情報を算出する。ただし、予め設定された領域は、超音波画像の全体であってもよい。ここでの弾性情報とは、例えば変位量や弾性率などを指す。以下、本実施の形態1において、弾性情報算出部35は、変位量を算出するものとして説明する。弾性情報算出部35は、CPUや各種演算回路等を用いて実現される。
画像合成部36は、画像処理部33が生成したBモード画像データに、関心領域のエラストグラフィ画像データを合成した画像を生成する。具体的には、画像合成部36は、超音波画像に弾性情報算出部35が算出した弾性情報に対応する色情報を、破線、点線又は実線等で識別可能にした関心領域の枠とともにBモード画像に合成した画像(弾性画像)を生成する。画像合成部36は、CPUや各種演算回路等を用いて実現される。
基準条件判定部37は、ストレイン法によって得られた弾性情報から、シアウェーブ法に移行するための条件を満たしているか否かを判定する。基準条件判定部37は、時間変化量判定部371と、色づき領域判定部372と、周期判定部373と、方向判定部374とを有する。基準条件判定部37は、時間変化量判定部371、色づき領域判定部372、周期判定部373および方向判定部374の各判定結果に基づいて、シアウェーブ法に移行するための条件を満たしているか否かを判定する。基準条件判定部37は、時間変化量判定部371の判定結果と、色づき領域判定部372、周期判定部373および方向判定部374のうちのいずれかの判定結果とから、シアウェーブ法に移行する基準条件を満たしたと判定した場合に、基準条件を満たしたと判定された画像を基準画像に設定する。基準条件判定部37は、CPUや各種演算回路等を用いて実現される。
時間変化量判定部371は、基準条件の判定を実施する条件を満たす画像が得られているか否かを、時間変化量に基づいて判定する。時間変化量判定部371は、ストレイン法を実施する入力があると、時間的に前後する(取得時間の異なる)弾性画像を用いて時間変化量を算出することによって、操作者が観察対象を探している最中であるか、または観察対象を見つけて詳細な観察を行っているか否かを判定する。時間変化量判定部371は、弾性画像間の一致度を、パターンマッチングや、輝度値のヒストグラムから算出される統計値、輝度値との差分量などの公知の方法によって時間変化量を算出する。基準条件判定部37Aは、この時間変化量が基準時間変化量未満であると時間変化量判定部371が判定すれば、上述した基準条件の判定処理に移る。
図2および図3は、本発明の実施の形態に係る超音波観測装置の時間変化判定部が行う処理を説明する図である。図2の(a)、(b)、(c)に示す画像は、操作者が観察対象を探している最中にそれぞれ異なる時間に取得した画像の例である。図3の(a)、(b)、(c)に示す画像は、観察対象を見つけて詳細な観察を行う状態でそれぞれ異なる時間に取得した画像の例である。図2および図3では、左側にBモード画像G11~G16(グレースケール画像)、右側に弾性画像G21~G26(色情報付与画像)を表示した画像を模式的に示している。図2において、図2の(a)のBモード画像G11に写っていた組織S12が、図2の(b)のBモード画像G12では消えている。さらに、図2の(a)のBモード画像G11に写っていた組織S11、S12が、図2の(c)のBモード画像G13では消えている。時間変化に伴って、画像に写る組織が変化したり、消えたりすると、取得する画像位置の時間変化量が大きく、この状態から、操作者が観察対象を探している最中であると判定する。この際、弾性画像G21~G23には、組織S11、S12に対応する弾性情報S21、S22が表示される。
これに対し、図3において、図3の(a)のBモード画像G14に写っていた組織S21、S22が、図3の(b)のBモード画像G15や、図3の(c)のBモード画像G16でも存在している。このように、時間変化によらず同じ組織が写っていると、時間変化量が小さく、時間変化量判定部371は、操作者が観察対象を見つけて詳細な観察を行っていると判定する。この際、弾性画像G24~G26には、組織S11、S12に対応する弾性情報S21、S22が表示される。
色づき領域判定部372は、弾性情報算出部35が算出した弾性情報を用いて、関心領域における弾性情報算出領域の面積を算出し、その面積が基準面積以上であるか否かを判定する。基準面積は、予め設定されている面積であり、例えは、関心領域の面積に対する割合が設定される。
図4および図5は、本発明の実施の形態1に係る超音波観測システムの表示装置が表示する弾性画像の一例を示す図である。図4および図5に示す弾性画像G1、G2は、ストレイン法によって得られた画像であって、上述したBモード画像において設定されている関心領域R1内に、弾性情報に応じた色を重畳した画像である。例えば、他の部分とは相対的に硬さの異なる組織S1、S2において特異的に色が付与されている。図4および図5では、色が付与されている領域をハッチングで示している。弾性情報には、例えば、各画素の変化量または弾性率に応じて、予め設定されている色が付与される。また、図5に示すエラー領域E1は、ノイズ等によって弾性情報(変化量)が算出できなかった領域である。
図4に示す弾性画像G1は、関心領域R1のすべてにおいて色が重畳されている。これに対し、図5に示す弾性画像G2は、関心領域R1のうち、エラー領域E1以外の領域において色が重畳されている。色づき領域判定部372は、例えば、弾性画像G2が得られている場合、エラー領域E1以外の領域(色づき領域)の面積が、関心領域R1に対して設定される基準面積以上であるか否かを判定する。
周期判定部373は、関心領域R1における変位量が、周期的であるか否かを判定する。周期判定部373は、弾性情報算出部35が算出した弾性情報を用いて、関心領域における変位量をフレームごとに算出し、その変化量の時間変化を算出する。周期判定部373は、変位量がゼロになる期間の変動率が、予め設定されている基準変動率以下であるか否かを判定する。基準変動率は、予め設定されており、例えば30%に設定される。なお、周期判定部373は、変位量がピークとなる期間を検出して変動率を求めてもよい。
図6および図7は、ストレイン法によって得られた計測結果に基づく変位の時間変化の一例を示す図である。周期判定部373は、変位量がゼロになった時点から次にゼロになるまでの期間(図6では期間T1、T2、・・・、T7、図7では期間T11、T12、・・・、T15)をそれぞれ算出し、最も短い期間(これをTSとする)と、最も長い期間(これをTLとする)との間の変動率((TL-TS)/TS)を算出する。周期判定部373は、求めた変動率が基準変動率以下であるか否かを判定する。周期判定部373は、変位量から算出される変動率にばらつきがある場合、一例として示す図7の時間変化である場合には、周期的ではないと判定する。
方向判定部374は関心領域R1における変位の方向が、超音波の走査方向に対して垂直であるか否かを判定する。方向判定部374は、各走査位置における弾性情報から変位の方向を求め、求めた変位の方向の、走査方向に対する向きを検出する。方向判定部374は、検出した変位の方向が、超音波の走査方向に対して垂直であるか否かを判定する。
基準条件判定部37は、色づき領域判定部372、周期判定部373、および方向判定部374の判定結果から、シアウェーブ法に移行するための条件を満たしているか否かを判定する。具体的に、基準条件判定部37は、色づき領域判定部372によって弾性情報算出領域の面積が基準面積以上であると判定された場合、周期判定部373によって関心領域R1における変位量が周期的であると判定された場合と、方向判定部374によって関心領域R1における変位の方向が走査方向に対して垂直であると判定された場合とのうち、少なくとも一つを満たせば、シアウェーブ法に移行するための条件を満たしていると判定する。
実行条件判定部38は、ストレイン法において基準条件を満たした場合に、基準画像をもとに、シアウェーブ法を実行するための条件(実行条件)を満たしているか否かを判定する。実行条件判定部38は、一致度判定部381と、変位量判定部382と、移動量判定部383とを有する。実行条件判定部38は、一致度判定部381の判定結果と、変位量判定部382または移動量判定部383の判定結果とをもとに、シアウェーブ法を実行するための条件を満たしているか否かを判定する。実行条件判定部38は、CPUや各種演算回路等を用いて実現される。
一致度判定部381は、判定対象の画像の基準画像に対する一致度を算出し、算出した一致度と、基準一致度とを比較する。基準画像と判定対象の画像とは、同一ではなく、時間的に前後する画像であって、判定対象の画像の方が、基準画像よりも時間的に後の画像である。一致度は、上述した時間変化量判定部371と同様にして、パターンマッチングや、輝度値のヒストグラムから算出される統計値、輝度値との差分量などの公知の方法によって算出される。一致度判定部381は、一致性が高いほど一致度の値が大きくなる場合、基準画像に対する一致度が、基準一致度以上であるか否かを判定する。本実施の形態1における基準画像は、基準条件判定部37において、シアウェーブ法に移行するための条件を満たしていると判定された画像(Bモード画像または弾性画像)である。本実施の形態1において、一致度判定の対象領域は、それぞれの画像に設定される関心領域内とする。なお、画像全体を判定対象としてもよい。
図8は、本発明の実施の形態1に係る超音波観測装置の一致度判定部が行う処理を説明する図である。図8では弾性画像を例に説明する。一致度判定部381は、弾性画像G3、G4に対し、基準画像GBとの一致度を算出する。一致度判定部381は、例えば、基準画像GBに写る組織S1、S2と同じ組織S1、S2が写る弾性画像G3については、基準画像GBとの一致度が基準一致度以上であると判定し、基準画像GBに写る組織S2が写っていない弾性画像G4については、基準画像GBとの一致度が基準一致度未満であると判定する。
図9は、本発明の実施の形態1に係る超音波観測装置の変位量判定部および移動量判定部が行う処理を説明する図である。
変位量判定部382は、変位量の時間変化から、変位量のピークを検出し、このピークを組織変位量として、組織変位量が基準変位量未満であるか否かを判定する。変位量判定部382は、組織変位量が基準変位量未満である場合に、変位量がゼロになるタイミングを予測する。ここでいう「変位量のピーク」とは、変位量がプラス方向に最も変化するタイミングのことであり、ここでは変位量が、マイナス方向からプラス方向に遷移するタイミングである。すなわち、変位量としては、ゼロとなる位置であって、変位量がマイナスからプラスに転じるゼロの位置(図9の位置P1、P2、P3、P4)である。変位量判定部382は、例えば、図9において位置P1、P2以降の変位量が得られていない場合、位置P1、P2を検出して、位置P3、P4のタイミングを予測する。予測した位置P3、P4で画像を取得することによって、変位の影響の小さい画像を得ることができる。基準変位量は、シアウェーブ法を実行するうえで許容される変位量が設定される。なお、変位量判定部382は、変位量がプラス方向からマイナス方向に遷移するタイミングを変位のピークとして検出してもよい。
移動量判定部383は、変位の時間変化(周期)から、複数の周期の差の最大値を算出して、この最大値を組織移動量とし、組織移動量が基準移動量未満であるか否かを判定する。移動量判定部383は、組織移動量が基準移動量未満である場合に、変位のピークとなるタイミングを予測する。ここでいう「変位のピーク」とは、変位量が最も大きいタイミングのことであり、本実施の形態1では、変位が、マイナス方向からプラス方向に転ずる位置(図9の位置P11、P12、P13、P14)である。移動量判定部383は、例えば、位置P11、P12以降の変位量が得られていない場合、位置P11、P12を検出して、位置P13、P14のタイミングを予測する。基準移動量は、シアウェーブ法を実行するうえで許容される移動量が設定される。なお、移動量判定部383は、変位量がプラス方向からマイナス方向に遷移するタイミングを変位のピークとして検出してもよい。
ここで、上述した組織変位量と組織移動量とは、互いに異なる方向への変化量を示すものである。例えば、組織変位量は、拍動によって組織が移動する方向の変化量であり、組織移動量は、超音波内視鏡2(超音波振動子21)に対する組織の位置の変化量である。
実行条件判定部38は、一致度判定部381、および変位量判定部382または移動量判定部383の判定結果から、シアウェーブ法を実行するための条件を満たしているか否かを判定する。具体的に、実行条件判定部38は、一致度判定部381によって一致度が基準一致度以上であると判定された場合において、変位量判定部382によって変位量がゼロになるタイミングが予測された場合と、移動量判定部383によって変位のピークとなるタイミングが予測された場合との一方が得られれば、シアウェーブ法を実行するための条件を満たしていると判定する。制御部41は、実行条件判定部38によってシアウェーブ法を実行するための条件を満たしていると判定されると、超音波振動子21にプッシュパルスを送信して、シアウェーブ法を実行させる。
入力部39は、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパネル等のユーザインタフェースを用いて実現され、各種情報の入力を受け付ける。入力部39は、受け付けた情報を制御部41に出力する。入力部39は、操作者が関心領域を所望の領域に設定する入力を受け付ける。
記憶部40は、超音波診断システム1を動作させるための各種プログラム、および超音波診断システム1の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータなどを記憶する。
また、記憶部40は、超音波診断システム1の作動方法を実行するための作動プログラムを含む各種プログラムを記憶する。作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、CD-ROM、DVD-ROM、フレキシブルディスク等のコンピュータによって読み取ることが可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
以上の構成を有する記憶部40は、各種プログラム等が予めインストールされたROM(Read Only Memory)、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するRAM(Random Access Memory)等を用いて実現される。
制御部41は、超音波診断システム1全体を制御する。制御部41は、演算および制御機能を有するCPUや各種演算回路等を用いて実現される。制御部41は、記憶部40が記憶、格納する情報を記憶部40から読み出し、超音波観測装置3の作動方法に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置3を統括して制御する。制御部41は、入力部39を経て入力される情報に基づいて、超音波画像に対して関心領域を設定する。この関心領域は、上述した弾性情報の算出領域に相当する。なお、制御部41を信号処理部32、画像処理部33、弾性情報算出部35、画像合成部36、基準条件判定部37、実行条件判定部38と共通のCPU等を用いて構成することも可能である。
図10は、以上の構成を有する超音波観測装置3が行う処理の概要を示すフローチャートである。図10では、弾性情報を算出するモードが設定され、超音波振動子21が、ストレイン法によって超音波エコーを受信する。まず、超音波観測装置3は、超音波内視鏡2から超音波振動子21による観測対象の測定結果としてのエコー信号を受信する(ステップS101)。弾性情報算出部35は、受信したエコー信号に基づいて、関心領域における弾性情報を算出する。この際、弾性情報を算出する都度、最新の弾性情報を反映した弾性画像を表示装置4に表示してもよい。
超音波振動子21からエコー信号を受信すると、時間変化量判定部371は、ストレイン法によって得られた、取得時間の異なる弾性情報(弾性画像)から、時間変化量を算出して、基準時間変化量と比較する(ステップS102)。ここで、時間変化量判定部371は、時間変化量が基準時間変化量未満であれば(ステップS102:Yes)、ステップS104に移行する。これに対し、時間変化量判定部371は、時間変化量が基準時間変化量より大きければ(ステップS102:No)、ステップS103に移行する。
ステップS103において、基準条件判定部37は、判定実施条件の未達回数を1増加させ、判定実施条件の未達回数が、予め設定されている所定の回数以下であるか否かを判定する。基準条件判定部37は、未達回数が所定回数以下であると判定した場合(ステップS103:Yes)、ステップS101に戻り、上述した処理を繰り返す。一方で、基準条件判定部37は、未達回数が所定回数より大きいと判定した場合(ステップS103:No)、ステップS111に移行する。未達回数は、フレームレートや処理速度に応じて予め設定される。以下の処理において未達回数を判定するステップ(ステップS107、S112)が存在するが、これらステップにおいて設定される所定の回数は同じであってもよいし、異なる回数であってもよい。
超音波振動子21からエコー信号を受信すると、基準条件判定部37は、ストレイン法によって得られた弾性情報から、シアウェーブ法に移行するための条件を満たしているか否かを判定する(ステップS104)。
ステップS104において、基準条件判定処理では、色づき領域判定部372、周期判定部373および方向判定部374が、それぞれのパラメータを算出し、所定の条件を満たすか否かを判定する。
色づき領域判定部372は、弾性情報算出部35が算出した弾性情報を用いて、関心領域における弾性情報算出領域の面積を算出し、その面積が基準面積以上であるか否かを判定する。
周期判定部373は、関心領域(例えば上述した関心領域R1)における変位量が、周期的であるか否かを判定する。
方向判定部374は、関心領域(例えば上述した関心領域R1)における変位の方向が、超音波の走査方向に対して垂直であるか否かを判定する。
基準条件判定部37は、色づき領域判定部372が、弾性情報算出領域の面積が基準面積以上であると判定した判定結果、周期判定部373が、関心領域における変位量が周期的であると判定した判定結果、および、方向判定部374が、変位の方向が、超音波の走査方向に対して垂直であると判定した判定結果のうちの少なくとも一つの判定結果が得られ、シアウェーブ法に移行するための条件を満たすと判定される場合(ステップS104:Yes)、ステップS106に移行する。
これに対し、基準条件判定部37は、色づき領域判定部372が、弾性情報算出領域の面積が基準面積未満であると判定した判定結果、周期判定部373が、関心領域における変位量が、周期的でないと判定した判定結果、および、方向判定部374が、変位の方向が、超音波の走査方向に対して垂直でないと判定した判定結果が得られ、シアウェーブ法に移行するための条件を満たさないと判定した場合(ステップS104:No)、ステップS105に移行する。
ステップS105において、基準条件判定部37は、基準条件の未達回数を1増加させ、基準条件の未達回数が、予め設定されている所定の回数以下であるか否かを判定する。基準条件判定部37は、未達回数が所定回数以下であると判定した場合(ステップS105:Yes)、ステップS101に戻り、上述した処理を繰り返す。一方で、基準条件判定部37は、未達回数が所定回数より大きいと判定した場合(ステップS105:No)、ステップS110に移行する。
また、ステップS106において、基準条件判定部37は、色づき領域判定部372、周期判定部373および方向判定部374のうちのいずれかの判定結果によって、シアウェーブ法に移行する基準条件を満たしたと判定し、基準条件を満たしたと判定された画像を基準画像に設定する。
この際、表示態様を変更することによって、基準条件を満たしたことを操作者に知らせてもよい。図11および図12は、本発明の実施の形態1に係る超音波観測システムの表示装置が表示する表示画像の一例を示す図である。例えば、弾性画像に関心領域の枠が表示される場合、図11に示す弾性画像G5では、関心領域R2の枠の表示を変更している。弾性画像G5では、枠の色を変えたり、線の種別を変えたりすることによって、基準条件を満たしたことを操作者に知らせる。また、図12に示す表示画面W1では、弾性画像G6のほか、基準画像として選定された弾性画像GSを表示している。表示画面W1では、基準画像を表示させることによって、基準条件を満たしたことを操作者に知らせる。なお、これらの表示態様は、操作者の入力部39への入力によって変更可能である。
ステップS106に続くステップS107、S108において、実行条件判定部38が、シアウェーブ法を実行するための条件を満たしているか否かを判定する。なお、本実施の形態では、変位量判定部382の処理を優先的に行う例を説明するが、移動量判定部383が優先的に処理する設定としてもよいし、処理実行対象として設定された判定部のみが処理する設定としてもよい。
実行条件判定処理では、まず、一致度判定部381が、基準画像に対する一致度が、基準一致度以上であるか否かを判定する(ステップS107)。実行条件判定部38は、基準画像に対する一致度が、基準一致度以上であると一致度判定部381が判定すると(ステップS107:Yes)、ステップS108に移行する。これに対し、実行条件判定部38は、基準画像に対する一致度が、基準一致度未満であると一致度判定部381が判定すると(ステップS107:No)、ステップS109に移行する。
ステップS108において、実行条件判定部38が、変位量判定部382および移動量判定部383の判定結果から、組織変化量が基準値未満であるか否かを判定する。
ステップS108において、変位量判定部382は、上述した組織変位量が基準変位量未満であるか否かを判定する。
また、ステップS108において、移動量判定部383は、上述した組織移動量が基準移動量未満であるか否かを判定する。
実行条件判定部38は、変位量判定部382が、組織変位量が基準変位量未満であると判定した判定結果、または、移動量判定部383が、組織変位量が基準移動量未満であると判定した判定結果を得て、組織変化量が基準値未満であると判定した場合(ステップS108:Yes)、変位量がゼロとなる位置を検出し、変位量がゼロになるタイミングを予測するか、変位量のピークを検出し、変位のピークとなるタイミングを予測するかして、ステップS111に移行する。これに対し、実行条件判定部38は、変位量判定部382が、変位量の時間変化から、組織変位量が基準変位量以上であると判定した判定結果、または、移動量判定部383が、組織変位量が基準移動量以上であると判定した判定結果を得て、組織変化量が基準値以上であると判定した場合(ステップS108:No)、ステップS109に移行する。
ステップS109において、実行条件判定部38は、実行条件の未達回数を1増加させ、実行条件の未達回数が、予め設定されている所定の回数以下であるか否かを判定する。実行条件判定部38は、未達回数が所定回数以下であると判定した場合(ステップS109:Yes)、ステップS101に戻り、上述した処理を繰り返す。一方で、実行条件判定部38は、未達回数が所定回数より大きいと判定した場合(ステップS109:No)、ステップS110に移行する。
ステップS110において、制御部41は、計測処理設定を解除する。計測処理設定が解除されると、弾性情報算出部35は、弾性情報算出処理を終了する。制御部41は、計測処理設定を解除した後、弾性情報算出にかかる処理を終了する。この際、制御部41は、設定に応じて、例えば、表示装置4にBモード画像をライブ表示する。
また、ステップS111において、制御部41は、ステップS107、S108の処理によってシアウェーブ法を実行するための条件を満たしていると判定されると、シアウェーブ法を実行させる。制御部41は、変位量判定部382が予測した変位量がゼロになるタイミング、または移動量判定部383が予測した変位のピークとなるタイミングに基づいて、超音波振動子21にプッシュパルスを送信する。
ステップS111に続くステップS112において、制御部41は、ステップS111のシアウェーブ法によって得られたエコー信号をもとに弾性情報算出部35が算出した弾性情報に関する計測結果や、弾性画像またはBモード画像を表示装置4に表示させる。
以上説明した本発明の一実施の形態では、ストレイン法において基準となる条件を満たすか否かを判定し、基準条件を満たした場合に、基準条件を満たした弾性画像を用いてシアウェーブ法を実行するための条件を満たすか否かを判定し、実行条件を満たした場合に、シアウェーブ法を実行させる。本実施の形態によれば、各方法を実施するうえで必要な条件を満たした場合に、シアウェーブ法によって弾性情報を取得するため、ストレイン法とシアウェーブ法とを組み合わせて適正に弾性特性を計測することができる。
また、本実施の形態では、判定処理を実施する前に、弾性画像の時間変化量から、操作者が観察対象を見つけている最中か、観察対象を特定したかを判定し、その判定後に、上述したシアウェーブ法を実行するための基準条件および実行条件を判定している。このため、操作者が観察対象を探している最中に、弾性情報を算出処理など、不要な情報が生成されることを防止することができる。
さらに、本実施の形態では、実行条件を判定するための基準画像を、基準条件において用いた弾性画像に設定しているため、操作者の経験等に依存せず、簡易に基準画像を設定することができる。
なお、上述したシアウェーブ法を実行するための判定処理は、操作者が入力部39によって有効/無効を指定してもよい。また、関心領域を設定または再設定しているとき、すなわち関心領域が移動している最中は、上述した判定処理は行わない設定としてもよい。
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含み得るものである。上述した実施の形態において、超音波プローブとして、被検体の体表から超音波を照射する体外式超音波プローブを適用してもよい。体外式超音波プローブは、通常、腹部臓器(肝臓、胆嚢、膀胱)、乳房(特に乳腺)、甲状腺を観察する際に用いられる。
なお、本実施の形態では、シアウェーブ法によって得られた計測結果を表示するものとして説明したが、ストレイン法とシアウェーブ法との計測結果から一つのパラメータを算出して計測結果として表示してもよい。
以上のように、本発明にかかる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラムは、ストレイン法とシアウェーブ法とを組み合わせて適正に弾性特性を計測するのに有用である。
1 超音波診断システム
2 超音波内視鏡
3 超音波観測装置
4 表示装置
21 超音波振動子
31 送受信部
32 信号処理部
33 画像処理部
34 フレームメモリ
35 弾性情報算出部
36 画像合成部
37 基準条件判定部
38 実行条件判定部
39 入力部
40 記憶部
41 制御部
371 時間変化量判定部
372 色づき領域判定部
373 周期判定部
374 方向判定部
381 一致度判定部
382 変位量判定部
383 移動量判定部

Claims (9)

  1. 観測対象の変位を利用して該観測対象の弾性情報を計測する第1の計測法と、観測対象で生じたせん断波を利用して前記観測対象の弾性情報を計測する第2の計測法とによって超音波プローブが受信した超音波が電気信号に変換されたエコー信号を取得する超音波観測装置において、
    当該超音波観測装置および前記超音波プローブを制御する制御部、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記第1の計測法によって得られた前記エコー信号に基づく二つの画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて、前記観測対象が定まっているか否かを判定し、
    前記観測対象が定まっていると判定した場合に、前記複数の画像を用いて、前記第1の計測法の基準条件を満たすか否かを判定し、
    前記基準条件を満たしていると判定した場合に、前記第1の計測法によって得られたエコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて前記第2の計測法の実行条件を満たすか否かを判定し、
    前記実行条件を満たすと判定した場合に、前記超音波プローブに前記第2の計測法を実行させる
    ことを特徴とする超音波観測装置。
  2. 前記制御部は、
    前記第1の計測法によって得られた前記弾性情報に応じた弾性画像の色づき量、前記観測対象の変位の周期性、および前記変位の方向の少なくともいずれか一つに基づいて前記基準条件を満たすか否かを判定し、
    前記実行条件を満たすか否かの判定に用いる基準画像を設定し、前記基準画像と判定対象の画像との一致度、および、前記観測対象の変位量または移動量に基づいて前記実行条件を満たすか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項に記載の超音波観測装置。
  3. 前記制御部は、
    前記第1の計測法によって得られた前記弾性情報に応じた弾性画像の色づき領域の面積が基準色づき面積以上である場合、前記観測対象の変位の周期の繰り返し期間の変動率が基準変動率以下である場合、および、前記変位の方向が、前記超音波の走査方向に対して垂直である場合の少なくとも一つを満たす場合に、前記基準条件を満たすと判定する
    ことを特徴とする請求項に記載の超音波観測装置。
  4. 前記制御部は、
    前記基準画像と判定対象の画像との一致度が基準一致度以上、かつ、前記変位量が基準変位量以下、または前記移動量が基準移動量以下である場合に、前記実行条件を満たすと判定する
    ことを特徴とする請求項に記載の超音波観測装置。
  5. 前記制御部は、
    前記基準条件を満たしていると判定した際に用いた画像を前記基準画像に設定する
    ことを特徴とする請求項に記載の超音波観測装置。
  6. 前記制御部は、
    前記変位量を用いて変位量がゼロとなるタイミングを予測する
    ことを特徴とする請求項に記載の超音波観測装置。
  7. 前記制御部は、
    前記観測対象の変位の周期を用いて前記変位量がピークとなるタイミングを予測する
    ことを特徴とする請求項に記載の超音波観測装置。
  8. 観測対象の変位を利用して該観測対象の弾性情報を計測する第1の計測法と、観測対象で生じたせん断波を利用して前記観測対象の弾性情報を計測する第2の計測法とによって超音波プローブが受信した超音波が電気信号に変換されたエコー信号を取得する超音波観測装置の作動方法であって、
    制御部が、前記第1の計測法によって得られた前記エコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて、前記観測対象が定まっているか否かを判定する第1定ステップと、
    前記制御部が、前記第1判定ステップにおいて前記観測対象が定まっていると判定した場合に、前記複数の画像を用いて、前記第1の計測法の基準条件を満たすか否かを判定する第2判定ステップと、
    前記制御部が、前記第判定ステップにおいて前記基準条件を満たしていると判定した場合に、前記第1の計測法によって得られたエコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて前記第2の計測法の実行条件を満たすか否かを判定する第判定ステップと、
    前記制御部が、前記第判定ステップにおいて前記実行条件を満たすと判定した場合に、前記超音波プローブに前記第2の計測法を実行させる実行制御ステップと、
    を含むことを特徴とする超音波観測装置の作動方法。
  9. 観測対象の変位を利用して該観測対象の弾性情報を計測する第1の計測法と、観測対象で生じたせん断波を利用して前記観測対象の弾性情報を計測する第2の計測法とによって超音波プローブが受信した超音波が電気信号に変換されたエコー信号を取得する超音波観測装置の作動プログラムであって、
    前記第1の計測法によって得られた前記エコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて、前記観測対象が定まっているか否かを判定する第1定手順と、
    前記第1判定手順において前記観測対象が定まっていると判定した場合に、前記複数の画像を用いて、前記第1の計測法の基準条件を満たすか否かを判定する第2判定手順と、
    前記第判定手順において前記基準条件を満たしていると判定した場合に、前記第1の計測法によって得られたエコー信号に基づく複数の画像であって、時間的に前後する前記エコー信号に基づく複数の画像を用いて前記第2の計測法の実行条件を満たすか否かを判定する第判定手順と、
    前記第判定手順において前記実行条件を満たすと判定した場合に、前記超音波プローブに前記第2の計測法を実行させる実行制御手順と、
    を前記超音波観測装置に実行させることを特徴とする超音波観測装置の作動プログラム。
JP2021504733A 2019-03-13 2019-03-13 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム Active JP7155394B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/010396 WO2020183678A1 (ja) 2019-03-13 2019-03-13 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020183678A1 JPWO2020183678A1 (ja) 2021-10-21
JP7155394B2 true JP7155394B2 (ja) 2022-10-18

Family

ID=72426676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021504733A Active JP7155394B2 (ja) 2019-03-13 2019-03-13 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210386403A1 (ja)
JP (1) JP7155394B2 (ja)
CN (1) CN113543719A (ja)
WO (1) WO2020183678A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015058193A (ja) 2013-09-19 2015-03-30 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置
JP2015177883A (ja) 2014-03-19 2015-10-08 日立アロカメディカル株式会社 超音波診断装置
JP2018029788A (ja) 2016-08-25 2018-03-01 株式会社日立製作所 超音波診断装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10143442B2 (en) * 2013-10-24 2018-12-04 Ge Medical Systems Global Technology, Llc Ultrasonic diagnosis apparatus
JP6370639B2 (ja) * 2014-08-21 2018-08-08 株式会社日立製作所 超音波診断装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015058193A (ja) 2013-09-19 2015-03-30 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置
JP2015177883A (ja) 2014-03-19 2015-10-08 日立アロカメディカル株式会社 超音波診断装置
JP2018029788A (ja) 2016-08-25 2018-03-01 株式会社日立製作所 超音波診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20210386403A1 (en) 2021-12-16
CN113543719A (zh) 2021-10-22
JPWO2020183678A1 (ja) 2021-10-21
WO2020183678A1 (ja) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4762144B2 (ja) 超音波診断装置
JP5230106B2 (ja) 超音波診断装置、imt計測方法及びimt計測プログラム
US20100249590A1 (en) Ultrasonic diagnosis apparatus and ultrasonic image generating method
US20120065512A1 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image processng apparatus
US11039777B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control method
JP2009078124A (ja) 超音波診断装置、並びに、画像処理方法及びプログラム
JP5683860B2 (ja) 超音波診断装置、超音波画像処理装置、超音波診断装置制御プログラム及び超音波画像処理プログラム
JP5415669B2 (ja) 超音波診断装置
US20180333139A1 (en) Ultrasound observation device, method of operating ultrasound observation device, and program computer-readable recording medium
US8083679B1 (en) Ultrasonic imaging apparatus
WO2016098429A1 (ja) 超音波観測装置
US20180210080A1 (en) Ultrasound observation apparatus
US20190357878A1 (en) Ultrasound observation device and operation method of ultrasound observation device
JP7162477B2 (ja) 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム
US20190357888A1 (en) Ultrasound observation apparatus and operation method of ultrasound observation apparatus
JP7155394B2 (ja) 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム
JP2009297346A (ja) 超音波観測装置、超音波内視鏡装置、画像処理方法及び画像処理プログラム
JP4651379B2 (ja) 超音波画像処理装置及び超音波画像処理方法、並びに、超音波画像処理プログラム
JP2005205199A (ja) 超音波画像処理方法及び超音波画像処理装置、並びに、超音波画像処理プログラム
JP7238164B2 (ja) 超音波観測装置、超音波観測システム、超音波観測方法、超音波観測プログラム、及び超音波内視鏡システム
JP5663640B2 (ja) 超音波診断装置
JP6726744B2 (ja) 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラム
US20210361263A1 (en) Ultrasound imaging system, operation method of ultrasound imaging system, and computer-readable recording medium
JP4217542B2 (ja) 超音波診断装置
JP6379059B2 (ja) 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、超音波観測装置の作動プログラムおよび超音波診断システム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210614

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220907

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220913

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221005

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7155394

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151