JPWO2014054469A1 - 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
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る超音波観測装置の構成を示すブロック図である。同図に示す超音波観測装置1は、超音波を用いて診断対象である検体を観測する装置である。
A=2αzf ・・・(1)
と表すことができる。ここで、αは減衰率であり、zは超音波の受信深度であり、fは周波数である。式(1)からも明らかなように、減衰量Aは、周波数fに比例している。減衰率αの具体的な値は、生体の場合、0〜1.0(dB/cm/MHz)、より好ましくは0.3〜0.7(dB/cm/MHz)であり、観察対象の臓器の種類に応じて定まる。なお、本実施の形態1において、減衰率αの値を入力部6からの入力によって変更できる構成とすることも可能である。
a=a0+2αz ・・・(2)
b=b0 ・・・(3)
c=c0+2αzfMID(=afMID+b) ・・・(4)
式(2)、(4)からも明らかなように、減衰補正部452は、超音波の受信深度zが大きいほど、補正量が大きい補正を行う。また、式(3)によれば、切片に関する補正は恒等変換である。これは、切片が周波数0(Hz)に対応する周波数成分であって減衰しないためである。
窓関数記憶部83は、Hamming、Hanning、Blackmanなどの窓関数のうち少なくともいずれか一つまたは複数の窓関数を記憶している。
補正情報記憶部84は、式(2)〜(4)を含む減衰補正に関連した情報を記憶する。
I=af+b=(a0+2αZ)f+b0 ・・・(5)
である。この式(5)からも明らかなように、直線L1'は、直線L1と比較して、傾きが大きく、かつ切片の値が同じである。
本発明の実施の形態2は、フォーカスポイント算出部におけるフォーカスポイント算出処理が実施の形態1と異なる。本実施の形態2に係る超音波観測装置の構成は、実施の形態1で説明した超音波観測装置1の構成と同様である。そこで、以下の説明において、超音波観測装置1の構成要素と対応する構成要素には、同一の符号を付与するものとする。
本発明の実施の形態3は、フォーカスポイント算出部におけるフォーカスポイント算出処理が実施の形態1と異なる。本実施の形態3に係る超音波観測装置の構成は、実施の形態1で説明した超音波観測装置1の構成と同様である。そこで、以下の説明において、超音波観測装置1の構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付与するものとする。
A'=2αzf+γ(z) ・・・(6)
ここで、右辺のγ(z)は、受信深度zにおける増幅率βとβ0との差であり、
γ(z)=−{(βth−β0)/zth}z+βth−β0 (z≦zth) ・・・(7)
γ(z)=0 (z>zth) ・・・(8)
と表される。
2 超音波探触子
3 送受信部
4 演算部
5 画像処理部
6 入力部
7 表示部
8 記憶部
9 制御部
21 信号変換部
22 超音波振動子
31 信号増幅部
41 関心領域設定部
42 フォーカスポイント算出部
43 増幅補正部
44 周波数解析部
45 特徴量抽出部
51 Bモード画像データ生成部
52 表示画像データ生成部
81 フォーカスポイント情報記憶部
82 増幅率情報記憶部
83 窓関数記憶部
84 補正情報記憶部
100 Bモード画像
200、400 表示画像
201、401 情報表示部
202 画像表示部
300 組織性状強調画像
402 第1画像表示部
403 第2画像表示部
451 近似部
452 減衰補正部
FP(j)(j=1,・・・,imax)、FP(B) フォーカスポイント
RA、RB、RC 関心領域
RA(j)、RB(j)、RC(j)(j=1,・・・,imax) 部分関心領域
SF1、SF2、SF3 音場
Tb フォーカスポイント情報テーブル
Claims (13)
- 検体に対して超音波を送信するとともに、前記検体によって反射された超音波を受信する超音波観測装置であって、
前記検体内の関心領域の位置および大きさに関する情報を設定可能な関心領域設定部と、
前記関心領域設定部が設定した関心領域の大きさ情報に基づいて、該関心領域内の複数のフォーカスポイントを算出するフォーカスポイント算出部と、
前記フォーカスポイント算出部が算出したフォーカスポイントにフォーカスした超音波の送受信を行う送受信部と、
前記送受信部が受信した超音波を、前記フォーカスポイントを基準に解析することによって複数の周波数スペクトルを算出する周波数解析部と、
前記周波数解析部が算出した周波数スペクトルを近似することによって該周波数スペクトルの特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記特徴量抽出部が抽出した特徴量に対応した表示態様を有する超音波画像データを生成する画像処理部と、
を備えたことを特徴とする超音波観測装置。 - 前記関心領域の大きさ情報に関連付けられたパラメータを記憶する記憶部をさらに備え、
前記フォーカスポイント算出部は、
前記パラメータに基づいて前記フォーカスポイントを算出することを特徴とする請求項1に記載の超音波観測装置。 - 前記関心領域の大きさ情報は、該関心領域の深さ方向の大きさであり、
前記パラメータは、前記関心領域内のフォーカスポイント数であることを特徴とする請求項2に記載の超音波観測装置。 - 前記フォーカスポイント算出部は、
前記フォーカスポイント数に応じて前記関心領域を複数の部分関心領域に分割し、各部分関心領域におけるフォーカスポイントを算出し、算出したフォーカスポイントに応じて送信タイミングを決定し、
前記送受信部は、
前記関心領域内の音線に対して該音線上のフォーカスポイント数に相当する回数だけ超音波の送受信を行うことを特徴とする請求項3に記載の超音波観測装置。 - 前記周波数解析部は、
前記送受信部が受信した超音波のデータ配列の一部をなすデータ群を取得し、該データ群に対して高速フーリエ変換を施すことによって周波数スペクトルを算出することを特徴とする請求項4に記載の超音波観測装置。 - 前記周波数解析部は、
1つの音線に対して送受信された複数の超音波から、該音線上で最も近いフォーカスポイントが存在する超音波を用いて前記データ群を取得することを特徴とする請求項5に記載の超音波観測装置。 - 前記フォーカスポイント算出部は、
前記部分関心領域の深さ方向の中心位置をフォーカスポイントとして算出することを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の超音波観測装置。 - 前記フォーカスポイント算出部は、
前記部分関心領域における深さ方向のデータ配列の中心をフォーカスポイントとして算出することを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の超音波観測装置。 - 前記フォーカスポイント算出部は、
前記データ群における所定のデータ位置をフォーカスポイントとして算出することを特徴とする請求項5または6に記載の超音波観測装置。 - 前記検体によって反射された超音波の振幅を輝度に変換して表示するBモード画像データを生成するBモード画像データ生成部をさらに備え、
前記送受信部は、
Bモード画像用として設定されるフォーカスポイントにフォーカスした超音波の送受信をさらに行い、
前記フォーカスポイント算出部は、
前記Bモード画像用のフォーカスポイントを含む前記部分関心領域において前記フォーカスポイント数に応じたフォーカスポイントを設定しないことを特徴とする請求項4〜8のいずれか一項に記載の超音波観測装置。 - 前記画像処理部が生成した超音波画像データに対応する画像を表示可能な表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の超音波観測装置。
- 検体に対して超音波を送信するとともに、前記検体によって反射された超音波を受信する超音波観測装置の作動方法であって、
前記検体内の関心領域の位置および大きさを設定する関心領域設定ステップと、
前記関心領域設定ステップで設定した関心領域の大きさ情報に基づいて、該関心領域内の複数のフォーカスポイントを算出するフォーカスポイント算出ステップと、
前記フォーカスポイント算出ステップで算出したフォーカスポイントにフォーカスして超音波の送受信を行う送受信ステップと、
前記送受信ステップで受信した超音波を、前記フォーカスポイントを基準に解析することによって複数の周波数スペクトルを算出する周波数解析ステップと、
前記周波数解析ステップで算出した周波数スペクトルを近似することによって該周波数スペクトルの特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
前記特徴量抽出ステップで抽出した特徴量に対応した表示態様を有する超音波画像データを生成する画像処理ステップと、
を有することを特徴とする超音波観測装置の作動方法。 - 検体に対して超音波を送信するとともに、前記検体によって反射された超音波を受信する超音波観測装置に、
前記検体内の関心領域の位置および大きさを設定する関心領域設定ステップと、
前記関心領域設定ステップで設定した関心領域の大きさ情報に基づいて、該関心領域内の複数のフォーカスポイントを算出するフォーカスポイント算出ステップと、
前記フォーカスポイント算出ステップで算出したフォーカスポイントにフォーカスして超音波の送受信を行う送受信ステップと、
前記送受信ステップで受信した超音波を、前記フォーカスポイントを基準に解析することによって複数の周波数スペクトルを算出する周波数解析ステップと、
前記周波数解析ステップで算出した周波数スペクトルを近似することによって該周波数スペクトルの特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
前記特徴量抽出ステップで抽出した特徴量に対応した表示態様を有する超音波画像データを生成する画像処理ステップと、
を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。
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