專利名稱：彈性圖像顯示方法以及超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于定量評(píng)價(jià)超聲波診斷中的診斷部位的生物體組織的硬度(以下稱作彈性)的彈性圖像顯示方法以及超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
超聲波診斷裝置，通過(guò)超聲波探頭向被檢查體內(nèi)部發(fā)送超聲波，從被檢查體內(nèi)部接收與生物體組織的結(jié)構(gòu)相應(yīng)的超聲波的反射回波信號(hào)，重新構(gòu)成例如B模式圖像等斷層圖像并顯示用作診斷。
最近，提出了通過(guò)手動(dòng)方法或者機(jī)械方法對(duì)被檢查體施加壓迫力，測(cè)量超聲波圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)測(cè)量時(shí)間不同的兩個(gè)超聲波圖像的幀數(shù)據(jù)求出因壓迫而產(chǎn)生的生物體各部分的位移，根據(jù)該位移數(shù)據(jù)，生成表示生物體組織的彈性的彈性圖像。已知有各種與生物體組織的彈性相關(guān)的物理量，例如采用生物體組織的形變或者彈性模量。在此，形變是對(duì)作為生物體組織的移動(dòng)量的位移進(jìn)行空間微分所得到的相對(duì)值，彈性模量是用對(duì)生物體組織的各部位作用的應(yīng)力變化除以位移所得的定量值。
并且，作為彈性圖像，已知有例如專利文獻(xiàn)1所示的那樣，根據(jù)形變或者彈性模量對(duì)組織的各部位附加紅色、藍(lán)色、其它色調(diào)信息而彩色化的彈性圖像。
然而，由于生物體組織的位移因壓迫力的大小而改變，因此即使是同一部位的生物體組織，如果強(qiáng)烈壓迫則形變會(huì)變大。因此，表示形變的彩色彈性圖像，只是表示該彩色彈性圖像上的各部位的形變的相對(duì)顯示，無(wú)法定量評(píng)價(jià)硬度。
因此，在專利文獻(xiàn)2中，提出了在B模式圖像中設(shè)定2個(gè)關(guān)心區(qū)域(ROI)，測(cè)量該兩個(gè)ROI的形變，與各個(gè)ROI對(duì)應(yīng)并將形變的數(shù)值顯示于圖像中。由此，通過(guò)比較2個(gè)ROI的形變，可以相對(duì)評(píng)價(jià)關(guān)心部位的硬度。
即，根據(jù)專利文獻(xiàn)2所述的技術(shù)，將兩個(gè)ROI設(shè)定為認(rèn)為是癌等腫瘤的部位和不存在腫瘤的部位，對(duì)比這兩個(gè)ROI的形變，相對(duì)評(píng)價(jià)腫瘤等相對(duì)于不存在腫瘤的部位的形變。
但是，因B模式像不是顯示組織形變的圖像，難以識(shí)別形變不同的區(qū)域，因此采用專利文獻(xiàn)2所述的技術(shù)，難以適當(dāng)設(shè)定要將形變進(jìn)行對(duì)比的兩個(gè)ROI的大小以及位置。
并且，在專利文獻(xiàn)2中，例如，以正常組織的部位或者硬度個(gè)體差異少的生物體組織的部位為基準(zhǔn)，由于沒(méi)有考慮有關(guān)通過(guò)比率等指標(biāo)表示認(rèn)為是腫瘤等病變部的部位的硬度，因此無(wú)法定量評(píng)價(jià)硬度。
專利文獻(xiàn)1JP2000-60853A專利文獻(xiàn)2US2002/017883A1發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)一種可以定量評(píng)價(jià)診斷部位的生物體組織的硬度的彈性圖像顯示方法以及超聲波診斷裝置。
解決上述問(wèn)題的本發(fā)明的彈性圖像顯示方法，其特征在于，一邊對(duì)被檢查體施加壓迫一邊測(cè)量上述被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)，根據(jù)該超聲波斷層數(shù)據(jù)求出與上述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量，根據(jù)該物理量生成上述斷層部位的彈性圖像，并顯示于顯示裝置中，在顯示于上述顯示裝置中的上述彈性圖像中設(shè)定多個(gè)關(guān)心區(qū)域，對(duì)上述各關(guān)心區(qū)域的上述物理量進(jìn)行指標(biāo)值化，并將該指標(biāo)值顯示于上述顯示裝置中。
根據(jù)本發(fā)明，由于在彈性圖像上設(shè)定要將與組織的彈性相關(guān)的物理量、即形變或者彈性模量進(jìn)行對(duì)比的多個(gè)關(guān)心區(qū)域(ROI)，因此例如可以容易識(shí)別形變不同的區(qū)域，可以適當(dāng)設(shè)定要對(duì)比的多個(gè)ROI的大小以及位置。尤其，由于將對(duì)比的多個(gè)關(guān)心區(qū)域的形變相互進(jìn)行指標(biāo)值化，并將該指標(biāo)值顯示于顯示裝置中，因此可以定量評(píng)價(jià)關(guān)心部位的硬度的不同，與高精度的診斷密切聯(lián)系。例如，可以以在正常組織的部位或者硬度個(gè)體差異少的生物體組織的部位設(shè)定的ROI為基準(zhǔn)，采用指標(biāo)表示在認(rèn)為是腫瘤等病變部的部位設(shè)定的ROI的硬度。
另外，關(guān)于關(guān)心區(qū)域，設(shè)定第一關(guān)心區(qū)域、和在包圍該第一關(guān)心區(qū)域的大區(qū)域設(shè)定的第二關(guān)心區(qū)域。該第二關(guān)心區(qū)域，是不包含第一關(guān)心區(qū)域的區(qū)域。從而，由于可以區(qū)別惡性區(qū)域(第一關(guān)心區(qū)域)和良性區(qū)域(第二關(guān)心區(qū)域)而設(shè)定關(guān)心區(qū)域，因此可以正確地進(jìn)行惡性區(qū)域相對(duì)良性區(qū)域的比較，以正確進(jìn)行其診斷。但是，本發(fā)明并非限于此，可以間隔設(shè)定第一關(guān)心區(qū)域和第二關(guān)心區(qū)域。在任何情況下，作為指標(biāo)值，都可以采用第一關(guān)心區(qū)域與第二關(guān)心區(qū)域的物理量的比。并且，可以采用各關(guān)心區(qū)域的物理量的平均值的比。
進(jìn)而，在顯示裝置中顯示物理量的標(biāo)度(scale)，可以在該標(biāo)度的與第一關(guān)心區(qū)域和第二關(guān)心區(qū)域的物理量對(duì)應(yīng)的位置顯示出顯示標(biāo)記。由此，便可以很容易地定量識(shí)別第一和第二關(guān)心區(qū)域的組織的硬度差異。
進(jìn)而，關(guān)心區(qū)域，可以設(shè)定為在病變部設(shè)定的第一關(guān)心區(qū)域、和在該第一關(guān)心區(qū)域兩側(cè)并在彈性圖像的橫向間隔設(shè)定第二以及第三關(guān)心區(qū)域。在這種情況下，作為指標(biāo)值，可以使用第一關(guān)心區(qū)域的物理量、與第二以及第三關(guān)心區(qū)域的上述物理量之和的比。由此，即使對(duì)各關(guān)心區(qū)域的加壓集中于一方，通過(guò)取加壓弱的地方與加壓強(qiáng)的地方的平均，也可以使應(yīng)力均衡。
進(jìn)而，在對(duì)彈性圖像彩色化并顯示的情況下，優(yōu)選求出各關(guān)心區(qū)域的物理量的平均值，并將該平均值的最小值和最大值與彩色化的色調(diào)信息的動(dòng)態(tài)范圍(dynamic range)的上限值和下限值對(duì)應(yīng)。這樣，可以提高顏色表示的分辨率。這種情況下，當(dāng)設(shè)定三個(gè)以上的關(guān)心區(qū)域，且在物理量的平均值的最小值與最大值之間存在中間值時(shí)，可以可變地設(shè)定與該中間值對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍的水平。由此，通過(guò)改變某個(gè)關(guān)心區(qū)域之間的灰度，并將其以多灰度進(jìn)行顯示，從而可以容易地進(jìn)行視覺(jué)觀察。
并且，本發(fā)明的彈性圖像顯示方法，并非限于對(duì)同一斷層部位的多個(gè)關(guān)心區(qū)域的組織的硬度進(jìn)行對(duì)比。例如，對(duì)左右手、腳、或乳房等這樣被檢查體的具有對(duì)稱性的左右斷層部位，分別測(cè)量上述超聲波斷層數(shù)據(jù)，生成上述左右的斷層部位的彈性圖像，并顯示于顯示裝置中，在顯示于上述顯示裝置中的上述左右的上述彈性圖像中分別設(shè)定兩個(gè)關(guān)心區(qū)域，求出上述左右的兩個(gè)關(guān)心區(qū)域的上述物理量的比，進(jìn)而求出上述左右關(guān)心區(qū)域的上述物理量的比的比值，并顯示于上述顯示裝置中。由此，便可以定量評(píng)價(jià)左右手、腳、或乳房等對(duì)應(yīng)的部位的組織的硬度差異，可以提高診斷的精度。
進(jìn)而，就本發(fā)明的彈性圖像顯示方法而言，一邊對(duì)被檢查體施加壓迫，一邊對(duì)多幀測(cè)量上述被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)，根據(jù)該多幀的超聲波斷層數(shù)據(jù)求出與上述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量的時(shí)間變化，根據(jù)該物理量的時(shí)間變化，生成上述斷層部位的彈性圖像的動(dòng)態(tài)圖像，并顯示于顯示裝置，在顯示于上述顯示裝置上的上述彈性圖像的靜態(tài)圖像上設(shè)定至少兩個(gè)關(guān)心區(qū)域，將上述各關(guān)心區(qū)域的上述物理量的時(shí)間變化顯示于上述顯示裝置中。
由此，便可以確切地執(zhí)行對(duì)應(yīng)于壓迫力的變化而變化的形變的各關(guān)心區(qū)域的定量對(duì)比。在這種情況下，可以對(duì)各關(guān)心區(qū)域的物理量進(jìn)行指標(biāo)值化，將該指標(biāo)值的時(shí)間變化顯示于顯示裝置中。并且，還可以將對(duì)多幀依次相加各關(guān)心區(qū)域的指標(biāo)值而得到的加和值的變化顯示于顯示裝置中。進(jìn)而，求出多幀的各關(guān)心區(qū)域的指標(biāo)值的時(shí)間平均，并顯示于顯示裝置中。
實(shí)施上述本發(fā)明的彈性圖像顯示方法的本發(fā)明的超聲波診斷裝置，其結(jié)構(gòu)包含超聲波斷層數(shù)據(jù)測(cè)量機(jī)構(gòu)，其一邊通過(guò)超聲波探頭向被檢查體施加壓迫一邊測(cè)量上述被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)；信號(hào)處理機(jī)構(gòu)，其對(duì)所測(cè)量的上述超聲波斷層數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并生成斷層圖像；彈性信息運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)所測(cè)量的上述超聲波斷層數(shù)據(jù)求出與上述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量，根據(jù)該物理量生成上述斷層部位的彈性圖像；顯示裝置，其顯示上述斷層圖像和/或上述彈性圖像；輸入機(jī)構(gòu)，其在顯示于該顯示裝置中的上述彈性圖像的靜態(tài)圖像中設(shè)定多個(gè)關(guān)心區(qū)域；和指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，其對(duì)所設(shè)定的上述各關(guān)心區(qū)域的上述物理量進(jìn)行指標(biāo)值化并使之顯示于上述顯示裝置中。
另外，其結(jié)構(gòu)還可以包含加壓控制機(jī)構(gòu)，其支持超聲波探頭，并且對(duì)通過(guò)該超聲波探頭向被檢查體施加的壓迫進(jìn)行加減；和固定機(jī)構(gòu)，其對(duì)該加壓控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行支持。由此，不論被檢查體的回彈力如何，由于可以以相同的壓力、相同的速度對(duì)生物體組織施加壓迫，因此可以得到再現(xiàn)性以及評(píng)價(jià)性優(yōu)良的形變彈性圖像，可以使本發(fā)明的與彈性相關(guān)的物理量的指標(biāo)值穩(wěn)定化。


圖1是示出應(yīng)用本發(fā)明的彈性圖像顯示方法而成的超聲波診斷裝置的一個(gè)實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是示出本發(fā)明的彈性圖像顯示方法的一個(gè)實(shí)施方式的處理步驟的流程圖。
圖3是示出彈性圖像的顯示例的圖。
圖4是示出彈性圖像的其它顯示例的圖。
圖5是示出圖4的顯示圖像的一例中色標(biāo)的顯示例的圖。
圖6是示出ROI的設(shè)定法的其它例的圖。
圖7是示出ROI的設(shè)定法的其它例的圖。
圖8A是示出各ROI的形變的時(shí)間變化的顯示例的圖。
圖8B是示出各ROI之間的形變比的時(shí)間變化的顯示例的圖。
圖8C是將各ROI之間的形變比的時(shí)間變化相加并顯示的顯示例的圖。
圖9A是示出各ROI的形變或彈性模量的時(shí)間變化的顯示的一例的圖。
圖9B是示出各ROI的形變或彈性模量的時(shí)間變化的顯示的其它例的圖。
圖10是示出將彈性圖像與適于各ROI的形變平均值的比的曲線圖顯示于同一畫面上的形態(tài)的圖。
圖11是示出圖10的顯示形態(tài)的變形例的圖。
圖12A是示出一般的動(dòng)態(tài)范圍的設(shè)定例的圖。
圖12B是示出本發(fā)明的動(dòng)態(tài)范圍的設(shè)定例的一個(gè)實(shí)施方式的圖。
圖12C是示出本發(fā)明的動(dòng)態(tài)范圍的設(shè)定例的其它實(shí)施方式的圖。
圖13是說(shuō)明本發(fā)明的彈性圖像顯示方法的其它實(shí)施方式的特征的圖。
圖14是示出本發(fā)明的超聲波診斷裝置的自動(dòng)加壓裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖。
圖15是示出固定圖14的探頭的加壓系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式。
(第一實(shí)施方式)圖1表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的概略結(jié)構(gòu)，圖2表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的彈性圖像顯示方法的處理步驟的流程圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置，其結(jié)構(gòu)具備與被檢查體1接觸所采用的超聲波探頭2、超聲波收發(fā)部3、調(diào)相加法電路4、斷層圖像構(gòu)成部5、形變運(yùn)算部6、彈性圖像構(gòu)成部7、圖解(graphic)部8、色標(biāo)產(chǎn)生部9、圖像的合成部10、圖像顯示器11、控制運(yùn)算部12、和鍵盤13。
探頭2配設(shè)多個(gè)振子而形成，具有對(duì)被檢查體1的規(guī)定斷層部位進(jìn)行電子光束掃描，并在與被檢查體1之間收發(fā)超聲波的功能。
超聲波收發(fā)部3，其構(gòu)成為，經(jīng)由探頭2以時(shí)間間隔向被檢查體1的規(guī)定斷層部位反復(fù)發(fā)送超聲波，同時(shí)接收來(lái)自該斷層部位的反射回波信號(hào)。即，具有如下功能在發(fā)送信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)探頭2生成用于產(chǎn)生超聲波的發(fā)送脈沖，并且將所發(fā)送的超聲波的會(huì)聚點(diǎn)設(shè)定在某個(gè)深度。而且，在接收時(shí)，將由探頭2所接收的反射回波信號(hào)按規(guī)定的增益進(jìn)行放大并生成RF信號(hào)、即接收信號(hào)。
調(diào)相加法電路4，輸入由超聲波收發(fā)部3所放大的RF信號(hào)并與相位匹配并相加，按時(shí)間序列生成作為對(duì)多個(gè)會(huì)聚點(diǎn)會(huì)聚的超聲波斷層數(shù)據(jù)的RF信號(hào)數(shù)據(jù)。
由這些探頭2、超聲波收發(fā)部3以及調(diào)相加法電路4，構(gòu)成超聲波斷層數(shù)據(jù)測(cè)量機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)通過(guò)探頭2向被檢查體1施加壓迫，同時(shí)測(cè)量被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)。
斷層圖像構(gòu)成部5，構(gòu)成對(duì)超聲波斷層數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并生成斷層圖像的信號(hào)處理機(jī)構(gòu)，根據(jù)從調(diào)相加法電路4輸出的RF信號(hào)數(shù)據(jù)，重新構(gòu)成被檢查體1的斷層部位的濃淡斷層圖像、例如黑白斷層圖像。即，斷層圖像構(gòu)成部5，其構(gòu)成包含信號(hào)處理部和黑白掃描轉(zhuǎn)換器。信號(hào)處理部，輸入來(lái)自調(diào)相加法電路4的RF信號(hào)數(shù)據(jù)并進(jìn)行增益補(bǔ)正、日志壓縮、檢波、輪廓強(qiáng)調(diào)、濾波處理等信號(hào)處理，而得到斷層圖像數(shù)據(jù)。并且，黑白掃描轉(zhuǎn)換器，其結(jié)構(gòu)包含A/D變換器，其將來(lái)自信號(hào)處理部的斷層圖像數(shù)據(jù)變換成數(shù)字信號(hào)；幀存儲(chǔ)器，其按時(shí)間序列存儲(chǔ)變換后的多個(gè)斷層圖像數(shù)據(jù)；和控制器等。另外，斷層圖像構(gòu)成部5，獲得保存在黑白掃描轉(zhuǎn)換器或幀存儲(chǔ)器中的被檢查體1內(nèi)的斷層幀數(shù)據(jù)作為一個(gè)圖像，并視頻同步讀出所獲得的斷層圖像幀數(shù)據(jù)。
形變運(yùn)算部6，根據(jù)從調(diào)相加法電路4輸出的RF信號(hào)數(shù)據(jù)，測(cè)量被檢查體1的斷層部位的生物體組織的位移，如后所述，求出形變。彈性圖像構(gòu)成部7，其構(gòu)成包含彈性數(shù)據(jù)處理部以及彩色掃描轉(zhuǎn)換器，根據(jù)由形變運(yùn)算部6所求出的形變重新構(gòu)成彩色彈性圖像。即，由形變運(yùn)算部6和彈性圖像構(gòu)成部7構(gòu)成彈性信息運(yùn)算機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)根據(jù)超聲波斷層數(shù)據(jù)求出作為與斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量之一的形變，根據(jù)該物理量生成斷層部位的彈性圖像。
圖解部8，對(duì)超聲波信號(hào)以外的圖像進(jìn)行描繪。如后所述，色標(biāo)產(chǎn)生部9，產(chǎn)生彈性圖像的形變的色標(biāo)。合成部10，將從斷層圖像構(gòu)成部5輸出的黑白斷層圖像、從彈性圖像構(gòu)成部7輸出的彩色彈性圖像、從圖解部8輸出的彈性數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)圖像、和從色標(biāo)產(chǎn)生部9輸出的色標(biāo)，合成在規(guī)定的地址上。圖像顯示器11，顯示由合成部10所合成的合成圖像。另外，合成部10，其結(jié)構(gòu)具備幀存儲(chǔ)器、圖像處理部、和圖像選擇部，根據(jù)由控制運(yùn)算部12提供的指令選擇并合成所輸入的黑白斷層圖像、彩色彈性圖像、數(shù)據(jù)圖像和色標(biāo)。
控制運(yùn)算部12，按照預(yù)先設(shè)定的處理步驟，或者按照從鍵盤13適當(dāng)輸入的指令，控制上述各構(gòu)成要素。鍵盤13，成為各種設(shè)定用的接口。特別是本實(shí)施方式的鍵盤13，構(gòu)成在顯示于圖像顯示器11上的彈性圖像的靜止圖像中設(shè)定多個(gè)關(guān)心區(qū)域的輸入機(jī)構(gòu)。并且，控制運(yùn)算部12，其結(jié)構(gòu)包含指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)經(jīng)由鍵盤13將設(shè)定在彈性圖像中的各關(guān)心區(qū)域的形變相互指標(biāo)值化，并經(jīng)由圖解部8顯示于圖像顯示器11上。
接著，根據(jù)圖2的流程圖所示的處理步驟說(shuō)明本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作。由于超聲波診斷裝置的基本動(dòng)作是周知的，因此以與本發(fā)明的彈性圖像顯示方法相關(guān)的功能以及動(dòng)作為中心進(jìn)行說(shuō)明。
(步驟S1)形變運(yùn)算部6，其構(gòu)成包含RF信號(hào)選擇部以及位移運(yùn)算部，被設(shè)置為在調(diào)相加法電路4的后段有分支。RF信號(hào)選擇部，其構(gòu)成包含幀存儲(chǔ)器和選擇部。該RF信號(hào)選擇部，將來(lái)自調(diào)相加法電路4的多個(gè)RF信號(hào)數(shù)據(jù)保存在幀存儲(chǔ)器中，從所保存的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)組中通過(guò)選擇部選出一組RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)、即測(cè)量時(shí)間不同的兩個(gè)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)。
例如，RF信號(hào)選擇部，將根據(jù)圖像的幀頻率從調(diào)相加法電路4將按時(shí)間序列生成的RF信號(hào)數(shù)據(jù)依次保存在幀存儲(chǔ)器內(nèi)。并且，根據(jù)來(lái)自未圖示的控制部的指令，由選擇部選擇當(dāng)前所保存的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(N)作為第一數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，在時(shí)間上為過(guò)去所保存的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)組(N-1、N-2、N-3……、N-M)中選擇一個(gè)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(X)。在此，符號(hào)N、M、X為賦予RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)的指標(biāo)號(hào)碼，為自然數(shù)。
(步驟S2)形變運(yùn)算部6的位移運(yùn)算部，從一組RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)求出生物體組織的位移等。例如，位移運(yùn)算部，對(duì)由RF信號(hào)選擇部所選擇的一組RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(N)以及RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(X)執(zhí)行一維或二維的相關(guān)處理，求出與移動(dòng)矢量(位移的方向和大小)相關(guān)的一維或者二維位移分布，該移動(dòng)矢量表示與斷層圖像的各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的生物體組織的位移。在此，移動(dòng)矢量的檢測(cè)采用塊匹配(block matching)法。
(步驟S3)通過(guò)對(duì)由步驟S2所求出的生物體組織的移動(dòng)量的位移進(jìn)行空間微分，從而計(jì)算出形變。即，若令由位移運(yùn)算部所測(cè)量的位移為ΔL，則通過(guò)對(duì)ΔL進(jìn)行空間微分便可以算出形變(S)，因此采用式S＝ΔL/ΔX便可以求出。
在此，所謂塊匹配法，是指將圖像分成由例如N×N個(gè)像素組成的塊，著眼于關(guān)心區(qū)域內(nèi)的模塊，從之前的幀中找出與所注意的塊最近似的塊，參照該塊進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼化即根據(jù)差分決定標(biāo)本值的處理，是周知的方法。
并且，在本實(shí)施方式中，雖然以求出形變作為彈性信息的情況為例作了說(shuō)明，但本發(fā)明并非限于此，可以求出彈性模量作為彈性信息。彈性模量，由于通過(guò)用壓力的變化除以移動(dòng)量的變化便能計(jì)算，因此需要求出作用于生物體組織的各部位的壓力(應(yīng)力)。即，例如，令由位移運(yùn)算部所測(cè)量的位移為ΔL，令由未圖示的壓力測(cè)量部所測(cè)量的壓力為ΔP，根據(jù)式Y(jié)m＝(ΔP)/(ΔL/L)便可以算出作為彈性模量之一的楊氏模量Ym。根據(jù)該楊氏模量Ym求出與斷層圖像的各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的生物體組織的彈性模量，因此可以連續(xù)得到二維彈性圖像數(shù)據(jù)。另外，所謂楊氏模量，是指對(duì)物體施加的單純拉伸應(yīng)力、和與拉伸平行產(chǎn)生的形變對(duì)應(yīng)的比值。
(步驟S4)彈性圖像構(gòu)成部7的彈性數(shù)據(jù)處理部，將從形變運(yùn)算部6按時(shí)間序列輸出的彈性幀數(shù)據(jù)保存在幀存儲(chǔ)器中，根據(jù)未圖示的控制部的指令對(duì)所保存的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理。彈性圖像構(gòu)成部7的色標(biāo)轉(zhuǎn)換器，根據(jù)從彈性數(shù)據(jù)處理部輸出的彈性幀數(shù)據(jù)，變換成賦予了色調(diào)信息的圖像數(shù)據(jù)。即，彩色掃描轉(zhuǎn)換器，根據(jù)彈性幀數(shù)據(jù)，變換成賦予了光的三原色的紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)的圖像數(shù)據(jù)。例如，將形變大的彈性數(shù)據(jù)變換成紅色代碼，同時(shí)將形變小的彈性數(shù)據(jù)變換成藍(lán)色代碼。另外，紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)的灰度為256，255是指以大亮度顯示，相反0是指完全沒(méi)有顯示。該彩色掃描轉(zhuǎn)換器中經(jīng)由控制運(yùn)算部12連接鍵盤13等操作部，通過(guò)該操作部控制彈性圖像的色澤等。并且，可以在探頭2中附加壓力計(jì)(未圖示)，設(shè)置對(duì)用探頭2壓迫被檢查體1的壓力進(jìn)行測(cè)量的壓力測(cè)量部(未圖示)。
合成部10，將從斷層圖像構(gòu)成部5、彈性圖像構(gòu)成部7以及圖解部8輸出的圖像數(shù)據(jù)保存在幀存儲(chǔ)器中。并且，合成部10的圖像處理部，將保存在幀存儲(chǔ)器中的斷層圖像數(shù)據(jù)和彈性圖像數(shù)據(jù)以與控制部的指令相應(yīng)的設(shè)定比例相加并合成。因此，合成圖像的各像素的亮度信息以及色調(diào)信息，是以設(shè)定比例將黑白斷層圖像和彩色彈性圖像的各信息相加后的信息。進(jìn)而，合成部10的圖像選擇部，根據(jù)控制部的指令從幀存儲(chǔ)器內(nèi)的斷層圖像數(shù)據(jù)和彈性圖像數(shù)據(jù)以及圖像處理部的合成圖像數(shù)據(jù)中選擇顯示于圖像顯示器11中的圖像并顯示。
(步驟S5)從鍵盤13輸入指令，使彈性圖像顯示于圖像顯示器11上，并且在任意時(shí)刻停止(freeze)所顯示的彈性圖像，并在因停止而靜止的彈性圖像上，例如如圖3所示，設(shè)定要對(duì)比彈性的兩個(gè)關(guān)心區(qū)域ROI1、ROI2。例如，將ROI1設(shè)定在包圍ROI2的大區(qū)域。即，在彈性圖像中生物體組織的形變小(硬)、認(rèn)為是腫瘤等病變的部位設(shè)定ROI2。并且，為了與ROI2的形變進(jìn)行對(duì)比，在彈性圖像上認(rèn)為是正常部位的區(qū)域中設(shè)定作為指標(biāo)的基準(zhǔn)的ROI1，將其設(shè)定在包圍ROI2的大區(qū)域。在此，ROI2是不包含ROI1的區(qū)域。另外，如圖3所示，控制運(yùn)算部12，將如圖3所示用白色虛線等表示從鍵盤13輸入設(shè)定的ROI1、ROI2的指令向圖解部8輸出。并且，設(shè)定ROI的圖像可以成為在黑白的B模式像中重疊彩色的彈性圖像的合成圖像。另外，雖然圖3是由黑白顯示的，但實(shí)際上是由紅色或藍(lán)色等著色顯示的，可以容易地診斷腫瘤等病變部的擴(kuò)展或大小。
(步驟S6)控制運(yùn)算部12包含指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)計(jì)算出在圖3的彈性圖像中設(shè)定的ROI1和ROI2內(nèi)的各個(gè)形變，進(jìn)而計(jì)算該形變平均值ROI1_AVE和ROI2_AVE。并且，控制運(yùn)算部12，除以與形變運(yùn)算相關(guān)的一組RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(N)(X)的幀之間的時(shí)間，計(jì)算出每單位時(shí)間的形變平均值A(chǔ)VE，傳送給圖解部8，并畫面顯示表示顏色和形變的大小關(guān)系的色標(biāo)。這時(shí)，如圖4所示，在色標(biāo)上或者其附近用箭頭等顯示作為彩色掃描轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)的平均值的位置。另外，如圖5所示，色標(biāo)將形變平均值A(chǔ)VE的X倍作為顏色值的上限值，并對(duì)其以下的值進(jìn)行線性彩色掃描轉(zhuǎn)換而構(gòu)成色標(biāo)。
接著，控制運(yùn)算部12從形變平均值ROI1_AVE和ROI2_AVE計(jì)算出形變比COMP。即，形變比COMP，是作為與組織的彈性相關(guān)的物理量(硬度)的ROI1和ROI2中的形變的平均值的比，是指對(duì)ROI1_AVE和ROI2_AVE相互進(jìn)行指標(biāo)化后的指標(biāo)值。
(步驟S7)接著，控制運(yùn)算部12將運(yùn)算結(jié)果傳送給圖解部8，如圖3、圖4所示，將顯示窗40顯示于畫面的右下部，在顯示窗40內(nèi)顯示形變平均值以及形變比。即，在顯示窗40內(nèi)顯示ROI1_AVE＝0.5％、ROI2_AVE＝0.1％、COMP＝0.2。
在此，雖然關(guān)心區(qū)域ROI1、ROI2是分別獨(dú)立的關(guān)心區(qū)域，但在它們?nèi)鐖D3所示重疊的情況下，從ROI1中除掉ROI2的部分，可以算出形變以及其平均值。
在上述中，在斷層圖像中生物體組織的形變小(硬)、認(rèn)為是腫瘤等病變的部位設(shè)定ROI2，但也可以取色標(biāo)為基準(zhǔn)自動(dòng)設(shè)定ROI2。在色標(biāo)中設(shè)定箭頭41，檢測(cè)比所設(shè)定的箭頭41硬的一側(cè)的色調(diào)。并且，設(shè)定與該所檢測(cè)的色調(diào)對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)镽OI2。這樣，腫瘤部利用硬區(qū)域的性質(zhì)，有效設(shè)定ROI2。
如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，計(jì)算出ROI1、ROI2的形變比(硬度比)并進(jìn)行畫面顯示，因此通過(guò)比較所關(guān)心的部位的組織的硬度，便可以定量診斷病變部等的硬度。例如，癌與脂肪相比具有10倍以上的形變比，因此通過(guò)將ROI1設(shè)定在脂肪層，將ROI2設(shè)定在認(rèn)為是癌等病變部的部位，并算出其比率，從而作為癌的一種確診方法是有用的。并且，也可以將比較穩(wěn)定地存在脂肪層的部位、例如距體表2～3cm的深度的一定區(qū)域自動(dòng)設(shè)定作為ROI1。
并且，如圖4所示，在色標(biāo)的旁邊、或者重疊并與ROI1和ROI2內(nèi)的形變的平均值對(duì)應(yīng)的位置，顯示箭頭等指示標(biāo)記，從而便可以在視覺(jué)上且非數(shù)值上識(shí)別ROI1和ROI2的形變的相對(duì)關(guān)系。即，可以詳細(xì)得知ROI2內(nèi)的形變平均值的大小和顏色之間的關(guān)系。
并且，如果設(shè)定ROI2為點(diǎn)，則雖然該點(diǎn)是某個(gè)位置的形變，但由于顯示于畫面上，或者用色標(biāo)在與該形變的大小顏色對(duì)應(yīng)的位置上顯示箭頭，因此用戶可以得知更細(xì)微的形變的詳細(xì)情況。
(第二實(shí)施方式)在上述實(shí)施方式中，雖然就設(shè)定兩個(gè)硬度比被比較的對(duì)象的ROI的情況作了說(shuō)明，但本發(fā)明并非限于此，在控制運(yùn)算部12以及鍵盤13中，可以產(chǎn)生任意個(gè)數(shù)對(duì)比對(duì)象ROI。并且，在該情況下，可以將多個(gè)ROI的形變相互指標(biāo)值化。
參照?qǐng)D6，說(shuō)明設(shè)定三個(gè)ROI的情況。如圖所示，在彈性圖像或者彈性圖像與B模式圖像的合成圖像上，設(shè)定ROI1，在與ROI1橫向離開(kāi)的位置上下ROI2、ROI3。并且，對(duì)那些ROI中的形變或者其平均值相互進(jìn)行指標(biāo)值化，將該指標(biāo)值顯示于圖像顯示器11上。
下面表示這種情況下的指標(biāo)值的例子。
(1)ROI之間的形變平均值的比Ratio(1)＝ROI1_AVE/ROI3_AVERatio(2)＝ROI2_AVE/ROI3_AVE(2)ROI的形變的加和值的比Ratio(3)＝∑ROI1/∑ROI3Ratio(4)＝∑ROI2/∑ROI3(3)多個(gè)ROI的組合的比Ratio(5)＝(ROI1+ROI2)/ROI3在此，采用圖7說(shuō)明以(3)的多個(gè)ROI的組合比進(jìn)行指標(biāo)值化的一例。圖7模式地表示給予壓迫的探頭2與彈性圖像之間的關(guān)系。即，與探頭2的大范圍相對(duì)應(yīng)，在圖像的橫向間隔設(shè)定ROI1、ROI3、ROI2，在認(rèn)為是病變部的部位設(shè)定正中間的ROI3的例子。
如圖7所示，在通過(guò)探頭2手動(dòng)施加壓迫的情況下，有時(shí)在探頭2的長(zhǎng)度方向施加的壓迫力F1～F3會(huì)變得不均勻。如果壓迫力的大小不同，則即使生物體組織的硬度相同，也會(huì)變成形變不同的值，因此，即使例如ROI1、ROI2的組織相同，ROI1/ROI3的比、與ROI2/ROI3的比也會(huì)變成不同的值。因此，如上述(3)所示，通過(guò)以Ratio(5)＝(ROI1+ROI2)/ROI3為指標(biāo)，從而可以補(bǔ)償壓迫力F1、F3的大小差異。
(第三實(shí)施方式)在上述第一、第二實(shí)施方式中，雖然就對(duì)對(duì)比對(duì)象的多個(gè)ROI的形變進(jìn)行指標(biāo)值化，并顯示于圖像顯示器11上的例子作了說(shuō)明，但本發(fā)明并非限于此，如圖8A或者圖8B所示，可以采用曲線圖表示ROI1、ROI2、ROI3的形變或者形變比的時(shí)間變化。另外，本實(shí)施方式的ROI的配置，與圖6相同。
即，如圖8A或者圖8B所示，根據(jù)按時(shí)間序列測(cè)量的多個(gè)幀的超聲波測(cè)量數(shù)據(jù)求出形變或者形變比，通過(guò)將這些時(shí)間變化曲線圖化并顯示，從而可以識(shí)別各ROI的硬度差異而不會(huì)出錯(cuò)。
有關(guān)圖8B詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。在此，為了方便說(shuō)明，將ROI1和ROI3作為正常部，將ROI2作為腫瘤部，由于ROI1/ROI3是正常部之間的比，因此形變平均值的比值幾乎為1。并且，由于腫瘤部的形變相對(duì)正常部的形變較小，因此ROI2/ROI3的形變平均值的比值是小于1的值。這樣，通過(guò)預(yù)先確定作為正常部的ROI3，并進(jìn)行各區(qū)域與ROI3之間的比較，從而便可以判別各區(qū)域是正常部還是腫瘤部。并且，該要判斷的區(qū)域的設(shè)定，可以通過(guò)鍵盤13等任意執(zhí)行，如果設(shè)定ROI，則根據(jù)以ROI3為基準(zhǔn)的形變平均值的比，由控制運(yùn)算部12執(zhí)行正常部、腫瘤部的判定。該判定結(jié)果通過(guò)文字或在ROI內(nèi)用顏色顯示，而顯示于畫面上。在用顏色顯示的情況下，例如，如果判定要判定的區(qū)域?yàn)檎２?比值幾乎為1)，則該區(qū)域顯示為綠色，或者如果判定為腫瘤部(比值為小于1的值)，則該區(qū)域顯示為橙色。即，控制運(yùn)算部12具備判定機(jī)構(gòu)而構(gòu)成，該機(jī)構(gòu)根據(jù)各ROI相互的形變平均值的比，判定各ROI的組織是否為正常并顯示判定結(jié)果。
并且，在理論上，這些形變比在時(shí)間序列上是恒定的值。在形變比按時(shí)間序列改變的情況下，由于壓迫等會(huì)引起誤差，因此可以催促操作者再次進(jìn)行壓迫。
并且，如圖8C所示，如果將按每幀求出的形變比相加，并與相加幀數(shù)對(duì)應(yīng)而圖形顯示該加和值，則能明確ROI1/ROI3與ROI2/ROI3的比的差異。
即，在本實(shí)施方式中，給被檢查體1施加壓迫，同時(shí)對(duì)多幀測(cè)量斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)，根據(jù)該多幀的超聲波斷層數(shù)據(jù)，求出作為與斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量的形變的時(shí)間變化。并且，根據(jù)該形變的時(shí)間變化，生成斷層部位的彈性圖像的動(dòng)態(tài)圖像，并顯示于顯示裝置上，在所顯示的彈性圖像的靜止圖像上設(shè)定至少2個(gè)ROI，并顯示各ROI中的形變的時(shí)間變化。由此，可以確切地進(jìn)行根據(jù)壓迫力的變化而改變的形變的各ROI的定量對(duì)比。
在圖9A中，表示在形變曲線圖的形變或彈性模量的顯示軸中，由于ROI1的形變與ROI2、ROI3相差甚遠(yuǎn)，因此省略ROI1與ROI2之間的形變或彈性模量的顯示，而自動(dòng)調(diào)整顯示寬度的形態(tài)。通過(guò)該形態(tài)，即便是正常部與腫瘤部的比較，也可以在一個(gè)畫面內(nèi)顯示形變或彈性模量。
并且，圖9B表示在形變曲線圖的形變或彈性模量的顯示軸中，由于所有的ROI的形變集中在中央，因此省略上下形變的顯示，而自動(dòng)調(diào)整顯示寬度的形態(tài)。通過(guò)該形態(tài)，便可以擴(kuò)大比較范圍，在一個(gè)畫面內(nèi)顯示形變或彈性模量。
圖10是示出在圖像顯示器11中在同一畫面上顯示彈性圖像30和適于各ROI的形變平均值的比的曲線圖31的形態(tài)的圖。在畫面的上部顯示彈性圖像30，在下部顯示曲線圖31。從而，可以相對(duì)地識(shí)別對(duì)應(yīng)于彈性圖像30且適于ROI的形變的平均值的比，可以一邊按時(shí)間序列確認(rèn)比的值，一邊觀察彈性圖像。寬度調(diào)整箭頭32對(duì)彈性圖像30的上下間隔進(jìn)行調(diào)整。如果縮小寬度調(diào)整箭頭的寬度，則彈性圖像30縮小，相反，如果擴(kuò)大寬度調(diào)整箭頭的寬度，則彈性圖像30擴(kuò)大。即，作為彈性信息運(yùn)算機(jī)構(gòu)的形變運(yùn)算部6，根據(jù)按時(shí)間序列測(cè)量的多個(gè)超聲波斷層數(shù)據(jù)生成多個(gè)彈性圖像，將所生成的彈性圖像與顯示于圖像顯示器11上的斷層圖像在同一畫面上重疊顯示，并且在同一畫面上顯示ROI的形變的平均值的比的變化。
圖11是示出在圖10的形態(tài)中在形變平均值的比的曲線圖31中顯示時(shí)相條35，顯示與時(shí)相條35對(duì)應(yīng)的彈性圖像30的形態(tài)，或者執(zhí)行規(guī)定間隔的循環(huán)再生(loop playback)的形態(tài)的圖。通過(guò)用鍵盤13等在橫方向上移動(dòng)時(shí)相條35，從而控制運(yùn)算部12使之顯示與任意時(shí)間相位對(duì)應(yīng)的彈性圖像30。例如，根據(jù)ROI的形變平均值的比的曲線圖，從曲線圖的斜率、最大點(diǎn)或者最小點(diǎn)中找出壓迫最適當(dāng)?shù)臅r(shí)間相位，并顯示與壓迫最適當(dāng)?shù)臅r(shí)間相位對(duì)應(yīng)的彈性圖像30。即，作為彈性信息運(yùn)算機(jī)構(gòu)的形變運(yùn)算部6，根據(jù)按時(shí)間序列測(cè)量的多個(gè)超聲波斷層數(shù)據(jù)生成多個(gè)彈性圖像，在通過(guò)輸入機(jī)構(gòu)操作對(duì)顯示于圖像顯示器11上的多個(gè)彈性圖像的測(cè)量時(shí)間相位進(jìn)行指定的時(shí)相條35時(shí)，將與所指定的測(cè)量時(shí)間相位對(duì)應(yīng)的彈性圖像顯示于圖像顯示器11上。
并且，指定規(guī)定間隔的開(kāi)始幀與結(jié)束幀，放大時(shí)間軸的顯示并進(jìn)行循環(huán)再生。箭頭36是表示開(kāi)始幀與結(jié)束幀的符號(hào)。當(dāng)在時(shí)間軸上顯示不了所有幀時(shí)，用時(shí)相條35滾動(dòng)時(shí)間軸。
(第四實(shí)施方式)參照?qǐng)D12A～圖12C，說(shuō)明本發(fā)明的彈性圖像顯示方法的其它實(shí)施方式的特征。通過(guò)根據(jù)各指標(biāo)值可變地設(shè)定在將與第一～第三實(shí)施方式中求出的形變有關(guān)的各指標(biāo)值著色顯示的情況下的動(dòng)態(tài)范圍，從而可以提高著色顯示的分辨率。
即，如圖12A所示，以往的動(dòng)態(tài)范圍是在形變可取的理論值的整個(gè)范圍內(nèi)，線性分配顏色值。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，例如在如圖3所示設(shè)定兩個(gè)ROI1、ROI2的情況下，如圖12B所示，將各ROI的形變的平均值的小值與大值與分別彩色化的色調(diào)信息的動(dòng)態(tài)范圍的下限值和上限值對(duì)應(yīng)。由此，可以提高著色表示的分辨率。并且，例如，在如圖6所示設(shè)定3個(gè)ROI1、ROI2、ROI3的情況下，如圖12C所示，將各ROI的形變的平均值的最小值和最大值與動(dòng)態(tài)范圍的下限值和上限值對(duì)應(yīng)。并且，例如關(guān)于形變的平均值表示中間值的ROI3，通過(guò)將顏色值設(shè)定為適當(dāng)?shù)拇笮。?dòng)態(tài)范圍設(shè)為非線性，從而便可以使注意部位的著色顯示的分辨率提高。
(第五實(shí)施方式)參照?qǐng)D13，說(shuō)明本發(fā)明的彈性圖像顯示方法的其它實(shí)施方式的特征。在上述第一～第四實(shí)施方式中，就對(duì)比同一斷層部位的多個(gè)ROI的組織的硬度的情況作了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并非限于此，通過(guò)對(duì)例如左右手、腳或乳房等那樣被檢查體的具有對(duì)稱性的左右斷層部位，分別測(cè)量超聲波斷層數(shù)據(jù)，生成左右斷層部位的彈性圖像并對(duì)比，從而便可以診斷異常部位等。
即，如圖13所示，在左右彈性圖像中分別設(shè)定兩個(gè)層1、層2作為關(guān)心區(qū)域(ROI)。并且，按照如下求出左右兩個(gè)層1、層2的形變比。
L_ratio＝左層1/左層2R_ratio＝右層1/右層2并且，進(jìn)一步還可以按照如下求出左右ROI的形變比的比。
Comp＝L_ratio/L_ratio根據(jù)本實(shí)施方式，可以定量評(píng)價(jià)左右手、腳或乳房等對(duì)應(yīng)部位的組織的硬度差異，可以提高診斷的精度。
(第六實(shí)施方式)采用圖14、15，說(shuō)明本發(fā)明的超聲波診斷裝置的其它實(shí)施方式。如上所述，生物體組織的形變因壓迫條件而變動(dòng)。因此，在本實(shí)施方式中，設(shè)置一種自動(dòng)加壓裝置，得到再現(xiàn)性以及評(píng)價(jià)性優(yōu)良的形變彈性圖像，該裝置不論被檢查體1的回彈力如何，都可以以相同的壓力、相同的速度壓迫生物體組織。
圖14表示可以進(jìn)行對(duì)被檢查體1施加的由探頭2產(chǎn)生的壓迫的加減的加壓系統(tǒng)50的一例。加壓系統(tǒng)50固定在床52等上不動(dòng)的桿51、和由桿51支持的探頭保持部53。并且，加壓系統(tǒng)50不使檢查者接觸被檢查體1，而是通過(guò)操作一個(gè)按鈕進(jìn)行由探頭2產(chǎn)生的壓迫的加減。特別是加壓系統(tǒng)50，考慮了來(lái)自被檢查體1的回彈力，在探頭保持部53上固定要獲得組織彈性圖像的探頭2，根據(jù)控制命令，探頭保持部53通過(guò)步進(jìn)馬達(dá)等進(jìn)行反復(fù)控制以使探頭2以恒定速度且恒壓上下運(yùn)動(dòng)。
圖15是示出保持探頭2的探頭保持部53的概念結(jié)構(gòu)的圖。由圖可知，探頭保持部53被固定在桿51上。在探頭保持部53中設(shè)置有步進(jìn)馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)55。探頭2通過(guò)螺釘?shù)劝殉謾C(jī)構(gòu)被固定在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)55上。使探頭2上下活動(dòng)的速度和壓力，通過(guò)范圍切換是可以變動(dòng)的。即，探頭保持部53構(gòu)成加壓控制機(jī)構(gòu)，桿51構(gòu)成支持加壓控制機(jī)構(gòu)的固定機(jī)構(gòu)。
使如此構(gòu)成的加壓系統(tǒng)50與超聲波診斷裝置連動(dòng)，并在超聲波診斷裝置進(jìn)行切換。另外，還設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)如下操作，即如果發(fā)出一次指令，則會(huì)持續(xù)上下活動(dòng)直至按壓停止按鈕或者發(fā)生加壓。
以往提出的自動(dòng)加壓系統(tǒng)，由于沒(méi)有考慮來(lái)自被檢查體1的回彈力，因此如果生物體很硬，則會(huì)受到相應(yīng)的回彈力，所得到的數(shù)值數(shù)據(jù)便難以加工。
關(guān)于這點(diǎn)，根據(jù)本實(shí)施方式，即使受到來(lái)自被檢查體1的生物體的回彈力，也可以以相同的壓力以及相同的速度壓迫被檢查體1，因此可以獲得再現(xiàn)性或評(píng)價(jià)性優(yōu)良的組織彈性圖像或其數(shù)據(jù)。其結(jié)果為，有關(guān)各部位，可以使在以恒定的速度加壓時(shí)得到的形變的值穩(wěn)定化，因此可以提高例如在鑒別癌的良性、惡性時(shí)的精度。
以上，關(guān)于本發(fā)明的彈性圖像顯示方法的特征，雖然以組織的形變?yōu)槔髁苏f(shuō)明，但本發(fā)明并非限于此，也可以采用彈性模量作為與組織的彈性相關(guān)的物理量。
權(quán)利要求
1.一種彈性圖像顯示方法，其中，一邊對(duì)被檢查體施加壓迫，一邊測(cè)量所述被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)，根據(jù)該超聲波斷層數(shù)據(jù)求出與所述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量，根據(jù)該物理量生成所述斷層部位的彈性圖像并顯示，在所顯示的所述彈性圖像中設(shè)定多個(gè)關(guān)心區(qū)域，對(duì)所述各關(guān)心區(qū)域的所述物理量進(jìn)行指標(biāo)值化，并與所述彈性圖像一起顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，所述關(guān)心區(qū)域，包含第一關(guān)心區(qū)域、和在包圍該第一關(guān)心區(qū)域的大區(qū)域中設(shè)定的第二關(guān)心區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，所述指標(biāo)值是所述關(guān)心區(qū)域的所述物理量的比。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，根據(jù)所述物理量的比，判定所述關(guān)心區(qū)域的組織是否正常，并顯示該判定結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，計(jì)算出第一關(guān)心區(qū)域的形變以及該形變的平均值，并且計(jì)算出從第二關(guān)心區(qū)域中除掉第一關(guān)心區(qū)域后的區(qū)域的形變以及該形變的平均值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，所述關(guān)心區(qū)域，包含第一關(guān)心區(qū)域、和與該第一關(guān)心區(qū)域間隔設(shè)定的第二關(guān)心區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，所述指標(biāo)值是第一關(guān)心區(qū)域與第二關(guān)心區(qū)域的所述物理量的比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，所述關(guān)心區(qū)域包含在病變部設(shè)定的第一關(guān)心區(qū)域、和在該第一關(guān)心區(qū)域兩側(cè)在所述彈性圖像的橫向間隔設(shè)定的第二以及第三關(guān)心區(qū)域，所述指標(biāo)值是第一關(guān)心區(qū)域的所述物理量與第二以及第三關(guān)心區(qū)域的所述物理量之和的比。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，針對(duì)所述被檢查體的具有對(duì)稱性的左右斷層部位，分別測(cè)量所述超聲波斷層數(shù)據(jù)，生成所述左右斷層部位的彈性圖像并顯示，在所顯示的所述左右的所述彈性圖像中分別設(shè)定兩個(gè)關(guān)心區(qū)域，分別求出左右的所述所設(shè)定的各兩個(gè)關(guān)心區(qū)域的所述物理量的比，進(jìn)而求出左右各個(gè)關(guān)心區(qū)域的所述物理量的比的比并顯示。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，將所測(cè)量的所述超聲波斷層數(shù)據(jù)的多個(gè)幀保存在幀存儲(chǔ)器中，依次取出在該幀存儲(chǔ)器中保存的測(cè)量時(shí)間不同的多對(duì)幀的所述超聲波斷層數(shù)據(jù)，分別計(jì)算各對(duì)幀的所述斷層部位的組織的位移分布數(shù)據(jù)，根據(jù)該各位移分布數(shù)據(jù)分別求出與所述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量，根據(jù)所求出的各物理量，生成多幀所述斷層部位的彈性圖像，并用動(dòng)畫顯示，停止所顯示的動(dòng)畫的所述彈性圖像，并設(shè)定所述多個(gè)關(guān)心區(qū)域，求出所設(shè)定的所述各關(guān)心區(qū)域的所述多幀各自的所述物理量的平均值以及它們的比值，將所求出的所述物理量的平均值以及它們的比值與動(dòng)畫的所述彈性圖像一起顯示于所述顯示裝置中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，多幀測(cè)量所述超聲波斷層數(shù)據(jù)，根據(jù)該多幀的超聲波斷層數(shù)據(jù)，求出與所述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量的時(shí)間變化，根據(jù)該物理量的時(shí)間變化，生成所述斷層部位的彈性圖像的動(dòng)態(tài)圖像并顯示于顯示裝置中，在顯示于所述顯示裝置中的所述彈性圖像的靜態(tài)圖像上設(shè)定至少兩個(gè)關(guān)心區(qū)域，將所述各關(guān)心區(qū)域中的所述物理量的時(shí)間變化顯示于所述顯示裝置中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，對(duì)所述各關(guān)心區(qū)域的所述物理量進(jìn)行指標(biāo)值化，將該指標(biāo)值的時(shí)間變化顯示于所述顯示裝置中。
13.一種超聲波診斷裝置，包含超聲波探頭；超聲波斷層數(shù)據(jù)測(cè)量機(jī)構(gòu)，其經(jīng)由所述超聲波探頭測(cè)量被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)；信號(hào)處理機(jī)構(gòu)，其對(duì)所測(cè)量的所述超聲波斷層數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并生成斷層圖像；彈性信息運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)所測(cè)量的所述超聲波斷層數(shù)據(jù)，求出與所述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量，根據(jù)該物理量生成所述斷層部位的彈性圖像；顯示裝置，其顯示所述斷層圖像和/或所述彈性圖像；輸入機(jī)構(gòu)，其在顯示于該顯示裝置中的所述彈性圖像中設(shè)定多個(gè)關(guān)心區(qū)域；和指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，其對(duì)所設(shè)定的所述各關(guān)心區(qū)域的所述物理量進(jìn)行指標(biāo)值化并顯示于所述顯示裝置中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述彈性信息運(yùn)算機(jī)構(gòu)，根據(jù)按時(shí)間序列測(cè)量的多個(gè)所述超聲波斷層數(shù)據(jù)生成多個(gè)所述彈性圖像，將所生成的所述彈性圖像與顯示于所述顯示裝置的所述斷層圖像在同一畫面上重疊顯示，并且在同一畫面上顯示所述關(guān)心區(qū)域的所述指標(biāo)值的變化。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述彈性信息運(yùn)算機(jī)構(gòu)，根據(jù)按時(shí)間序列測(cè)量的多個(gè)所述超聲波斷層數(shù)據(jù)生成多個(gè)所述彈性圖像，在通過(guò)輸入機(jī)構(gòu)操作對(duì)顯示于所述顯示裝置中的多個(gè)所述彈性圖像的測(cè)量時(shí)間相位進(jìn)行指定的時(shí)相條時(shí)，將與所指定的測(cè)量時(shí)間相位對(duì)應(yīng)的所述彈性圖像顯示于所述顯示裝置中。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述關(guān)心區(qū)域包含第一關(guān)心區(qū)域、和在包圍該第一關(guān)心區(qū)域的大區(qū)域設(shè)定的第二關(guān)心區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述指標(biāo)值是第一關(guān)心區(qū)域與第二關(guān)心區(qū)域的所述物理量的比。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備根據(jù)所述物理量的比判定所述關(guān)心區(qū)域的組織是否正常并顯示判定結(jié)果的判定機(jī)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，計(jì)算出第一關(guān)心區(qū)域的形變以及該形變的平均值，并且計(jì)算出從第二關(guān)心區(qū)域中除掉第一關(guān)心區(qū)域后的區(qū)域的形變以及該形變的平均值。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，在所述顯示裝置中顯示所述物理量的標(biāo)度，在該標(biāo)度中的與第一關(guān)心區(qū)域和第二關(guān)心區(qū)域的所述物理量對(duì)應(yīng)的位置顯示顯示標(biāo)記。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述關(guān)心區(qū)域包含第一關(guān)心區(qū)域、和與該第一關(guān)心區(qū)域間隔設(shè)定的第二關(guān)心區(qū)域。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述指標(biāo)值是第一關(guān)心區(qū)域與第二關(guān)心區(qū)域的所述物理量的比。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述關(guān)心區(qū)域包含設(shè)定在病變部的第一關(guān)心區(qū)域、和在該第一關(guān)心區(qū)域兩側(cè)在所述彈性圖像的橫方向間隔設(shè)定的第二以及第三關(guān)心區(qū)域，所述指標(biāo)值是第一關(guān)心區(qū)域的所述物理量與第二以及第三關(guān)心區(qū)域的所述物理量之和的比。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，求出所述各關(guān)心區(qū)域的所述物理量的平均值，將該平均值的最小值和最大值與彩色化的色調(diào)信息的動(dòng)態(tài)范圍的下限值和上限值對(duì)應(yīng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，設(shè)定三個(gè)以上的所述關(guān)心區(qū)域，當(dāng)在所述物理量的平均值的最小值與最大值之間有中間值時(shí)，可變地設(shè)定與該中間值對(duì)應(yīng)的所述動(dòng)態(tài)范圍的水平。
26.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述超聲波斷層數(shù)據(jù)測(cè)量機(jī)構(gòu)，對(duì)所述被檢查體的具有對(duì)稱性的左右斷層部位分別測(cè)量所述超聲波斷層數(shù)據(jù)，所述信號(hào)處理機(jī)構(gòu)，生成所述左右斷層部位的斷層圖像并顯示于顯示裝置中，所述彈性圖像生成機(jī)構(gòu)，生成所述左右斷層部位的彈性圖像并顯示于顯示裝置中，所述輸入機(jī)構(gòu)，在顯示于所述顯示裝置中的所述左右的所述彈性圖像中分別設(shè)定兩個(gè)關(guān)心區(qū)域，所述指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，求出所述左右的兩個(gè)關(guān)心區(qū)域的所述物理量的比，進(jìn)而求出所述左右的關(guān)心區(qū)域的所述物理量的比的比值并顯示于所述顯示裝置中。
27.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述超聲波斷層數(shù)據(jù)測(cè)量機(jī)構(gòu)，一邊對(duì)所述被檢查體施加壓迫一邊對(duì)多幀測(cè)量所述被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)，所述彈性信息運(yùn)算機(jī)構(gòu)，根據(jù)所述多幀的超聲波斷層數(shù)據(jù)求出與所述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量的時(shí)間變化，根據(jù)該物理量的時(shí)間變化生成所述斷層部位的彈性圖像的動(dòng)態(tài)圖像并顯示于顯示裝置中，所述輸入機(jī)構(gòu)，在顯示于所述顯示裝置中的所述彈性圖像的靜態(tài)圖像上設(shè)定至少兩個(gè)關(guān)心區(qū)域，所述指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，將所述各關(guān)心區(qū)域的所述物理量的時(shí)間變化顯示于所述顯示裝置中。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，對(duì)所述各關(guān)心區(qū)域的所述物理量相互進(jìn)行指標(biāo)值化，并將該指標(biāo)值的時(shí)間變化顯示于所述顯示裝置中。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述指標(biāo)化處理機(jī)構(gòu)，其對(duì)所述各關(guān)心區(qū)域的所述物理量相互進(jìn)行指標(biāo)值化，將對(duì)多幀依次相加該指標(biāo)值得到的加和值的變化顯示于所述顯示裝置中。
30.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備加壓控制機(jī)構(gòu)，其支持所述超聲波探頭，并且對(duì)通過(guò)該超聲波探頭對(duì)所述被檢查體施加的壓迫進(jìn)行加減；和固定機(jī)構(gòu)，其對(duì)該加壓控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行支持。
全文摘要
本發(fā)明的彈性圖像顯示方法，其特征在于，一邊對(duì)被檢查體(1)施加壓迫，一邊測(cè)量所述被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)(2、3、4)，根據(jù)該超聲波斷層數(shù)據(jù)求出所述斷層部位的組織的形變(6)，根據(jù)該形變生成所述斷層部位的彈性圖像并顯示于顯示裝置(11)中(7)，在顯示于所述顯示裝置中的所述彈性圖像中設(shè)定多個(gè)ROI，并對(duì)所述各ROI中的所述形變進(jìn)行指標(biāo)值化(12)，通過(guò)將該指標(biāo)值顯示于所述顯示裝置中，可以定量評(píng)價(jià)診斷部位的生物體組織的硬度。
文檔編號(hào)A61B8/08GK101065067SQ20058002968
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月5日
發(fā)明者脅康治, 椎名毅, 山川誠(chéng), 前田優(yōu) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)藥