專(zhuān)利名稱(chēng)：超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波診斷裝置，具體而言，涉及一種將超聲波探頭放到 被檢體的體表進(jìn)行攝像的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為圖像診斷裝置之一的超聲波診斷裝置，由于容易操縱、且能夠無(wú) 侵入地實(shí)時(shí)觀察任意的截面，所以，在診斷中被非常廣泛地使用。
但是，在超聲波診斷中，由于為了提高計(jì)測(cè)靈敏度，將超聲波探頭放 到被檢體的體表來(lái)收發(fā)超聲波，所以，由超聲波探頭施加的壓迫力會(huì)使被 檢體內(nèi)部的內(nèi)臟器官等生物體部位發(fā)生變形，成為具有形變的超聲波像。
不過(guò)，已經(jīng)提出了一種根據(jù)超聲波像來(lái)計(jì)測(cè)生物體各部的部位的距 離、面積、體積等，將其在診斷中利用的方案，但超聲波像的形變會(huì)對(duì)這 些計(jì)測(cè)的精度帶來(lái)不良影響。
另外，通常情況下，超聲波像與由X線(xiàn)CT裝置或MRI裝置等拍攝 的斷層像相比，畫(huà)質(zhì)較差。因此，提出了一種將由X線(xiàn)CT裝置或MRI 裝置等超聲波診斷裝置以外的圖像診斷裝置拍攝的CT像或MR像作為參 考像，通過(guò)一邊將超聲波像與參考像對(duì)比一邊進(jìn)行綜合性診斷，來(lái)提高診 斷的可靠性的方案(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)l)。由此，根據(jù)CT像或MR像 的多層面圖像數(shù)據(jù)(以下稱(chēng)為體積(volume)圖像數(shù)據(jù))切出與超聲波像 的掃描面相同的剖面的斷層像，將其作為參考像描繪到顯示畫(huà)面上。
但是，由于MRI像或CT像等參考像在不對(duì)被檢體施加壓迫的狀態(tài)下 被拍攝，所以，具有變形的超聲波像與參考像的內(nèi)臟器官等生物部位的形 狀會(huì)發(fā)生不一致的情況，有時(shí)影響通過(guò)對(duì)比觀察進(jìn)行診斷的可靠性。
例如，對(duì)乳腺那樣柔軟的部位進(jìn)行拍攝而得到的超聲波像，會(huì)因被探 頭施加的壓迫顯著地出現(xiàn)生物體組織的變形，但在參考圖像中不會(huì)產(chǎn)生這 樣的變形。專(zhuān)利文獻(xiàn)1: WO2004/098414 Al

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，對(duì)將超聲波探頭放到被檢體的體表而拍攝的具有 變形的超聲波像的變形進(jìn)行修正、或?qū)⒖枷襁M(jìn)行修正，使其能夠與超聲 波像進(jìn)行對(duì)比觀察。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方式涉及的超聲波診斷裝置具備 超聲波探頭，其被放到被檢體的體表，與所述被檢體之間收發(fā)超聲波；超 聲波像生成機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該超聲波探頭接收到的反射回聲信號(hào)的RF信 號(hào)幀數(shù)據(jù)，構(gòu)成所述超聲波探頭的掃描面的超聲波像；和顯示機(jī)構(gòu)，其將 所述超聲波像顯示到畫(huà)面上；該超聲波診斷裝置設(shè)置有變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)， 其根據(jù)計(jì)測(cè)時(shí)間不同的一對(duì)所述RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，求出被所述超聲波探頭 施加的壓迫狀態(tài)下的所述掃描面的生物體部位的變形分布；和修正超聲波 像生成機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的變形分布，生成未對(duì)所述生 物體部位施加壓力的非壓迫狀態(tài)的修正超聲波像；所述顯示機(jī)構(gòu)在畫(huà)面上 顯示所述修正超聲波像。
艮口，對(duì)于超聲波像而言，由于將超聲波探頭放到被檢體的體表來(lái)收發(fā) 超聲波，所以，會(huì)生成因被超聲波探頭施加的壓迫力導(dǎo)致被檢體內(nèi)部的內(nèi) 臟器官等生物體部位發(fā)生變形或形變的超聲波像，因此，在計(jì)測(cè)生物體各 部的部位的距離或面積等時(shí)將產(chǎn)生誤差。
因此，在本發(fā)明的第一方式中，由于求出被超聲波探頭施加的壓迫狀 態(tài)下的掃描面的生物體部位的變形分布，按照根據(jù)求出的變形分布除去變 形的方式對(duì)超聲波像進(jìn)行修正，生成未對(duì)生物體部位施加壓力的非壓迫狀 態(tài)的修正超聲波像，所以，可提高根據(jù)超聲波像計(jì)測(cè)生物體各部的部位的 距離、面積、體積等時(shí)的精度。
該情況下，可以構(gòu)成為，所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出對(duì)在所述顯示畫(huà)面上 顯示的所述超聲波像設(shè)定的關(guān)心區(qū)域的變形分布，所述修正超聲波像生成 機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的變形分布，按照所述關(guān)心區(qū)域中的變 形成為均等的變形分布的方式對(duì)所述超聲波像進(jìn)行放大修正，生成所述修 正超聲波像。
7而且，可以在第一方式的基礎(chǔ)上，具備存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，其預(yù)先存儲(chǔ)由圖 像診斷裝置拍攝的超聲波像以外的體積圖像數(shù)據(jù)；和參考像生成機(jī)構(gòu)，其 從該存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中存儲(chǔ)的所述體積圖像數(shù)據(jù)提取出與所述超聲波像對(duì)應(yīng)的 斷層像數(shù)據(jù)，重構(gòu)參考像；所述顯示機(jī)構(gòu)將所述修正超聲波像與所述參考 像顯示到同一畫(huà)面上。
通過(guò)這樣構(gòu)成，由于能夠在同一畫(huà)面上顯示非壓迫狀態(tài)的修正超聲波 像和參考像，所以，可以使修正超聲波像與參考像的內(nèi)臟器官等生物體部 位的形狀近似一致。結(jié)果，可以提高對(duì)超聲波像與由超聲波診斷裝置以外 的醫(yī)療診斷裝置拍攝的參考像進(jìn)行對(duì)比觀察而進(jìn)行的超聲波診斷的可靠 性。
并且，在第一方式的基礎(chǔ)上，優(yōu)選還具備壓力計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)，其計(jì)測(cè)由 所述超聲波探頭對(duì)所述被檢體的體表部施加的壓力；和壓力運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其
根據(jù)由該壓力計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)出的壓力計(jì)測(cè)值，求出對(duì)所述關(guān)心區(qū)域的生物
體部位作用的壓力分布；所述修正超聲波像生成機(jī)構(gòu)具有放大率計(jì)算機(jī)
構(gòu)，其根據(jù)由所述壓力運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的所述關(guān)心區(qū)域的所述壓力分布和所 述關(guān)心區(qū)域的所述變形分布，求出所述關(guān)心區(qū)域的生物體部位的彈性率分 布，并根據(jù)該求出的所述彈性率分布除去壓迫狀態(tài)下的所述關(guān)心區(qū)域的生
物體部位的變形，求出對(duì)所述超聲波像進(jìn)行放大修正的放大率分布；和放 大處理機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由所述放大率計(jì)算機(jī)構(gòu)求出的放大率分布，對(duì)壓迫狀 態(tài)下的所述超聲狹像進(jìn)行放大修正，生成非壓迫狀態(tài)下的所述修正超聲波
而且，該情況下，所述放大率計(jì)算機(jī)構(gòu)將所述關(guān)心區(qū)域以格子狀劃分 成多個(gè)微小區(qū)域，根據(jù)壓迫狀態(tài)下的所述壓力分布及所述變形分布求出各 微小區(qū)域的彈性率，并根據(jù)所述各微小區(qū)域的彈性率求出將該微小區(qū)域的 變形除去的放大率，所述放大處理機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述放大率計(jì)算機(jī)構(gòu)求出的 放大率，對(duì)壓迫狀態(tài)下的所述微小區(qū)域進(jìn)行放大修正，生成所述修正超聲 波像。
并且可構(gòu)成為，所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)只求出所述關(guān)心區(qū)域的深度方向的 所述變形分布，所述放大率計(jì)算機(jī)構(gòu)只求出所述關(guān)心區(qū)域的深度方向的所 述彈性率分布，從而只求出所述關(guān)心區(qū)域的深度方向的所述放大率分布。即，對(duì)于超聲波探頭實(shí)施的壓迫力而言，由于深度方向的成分大、與深度 方向正交的方向的成分小，所以，通過(guò)只求出深度方向的修正變形分布， 可以縮短計(jì)算時(shí)間。
另外，本發(fā)明的第二方式涉及的超聲波診斷裝置具備超聲波探頭， 其被放到被檢體的體表，與所述被檢體之間收發(fā)超聲波；超聲波像生成機(jī) 構(gòu)，其根據(jù)由該超聲波探頭接收到的反射回聲信號(hào)的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，構(gòu) 成所述超聲波探頭的掃描面的超聲波像；存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，其預(yù)先存儲(chǔ)由圖像診 斷裝置拍攝的超聲波像以外的體積圖像數(shù)據(jù)；參考像生成機(jī)構(gòu)，其從該存 儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中存儲(chǔ)的所述體積圖像數(shù)據(jù)，提取出與所述超聲波像對(duì)應(yīng)的斷層像 數(shù)據(jù)，重構(gòu)參考像；和顯示機(jī)構(gòu)，其將所述超聲波像和所述參考像顯示在 同一畫(huà)面上；該超聲波診斷裝置設(shè)置有變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)計(jì)測(cè)時(shí)間 不同的一對(duì)所述RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，求出被所述超聲波探頭施加的壓迫狀態(tài) 下的所述掃描面的生物體部位的變形分布；和修正參考像生成機(jī)構(gòu)，其根 據(jù)由該變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的變形分布修正所述參考像，生成具有變形的修 正參考像；所述顯示機(jī)構(gòu)將所述超聲波像和所述修正參考像顯示到同一畫(huà) 面上。
艮口，本發(fā)明的第二方式取代第一方式，生成使參考像具有與壓迫狀態(tài) 的具有變形的超聲波像一致的變形的修正參考像，并將其顯示到畫(huà)面上， 由此能夠進(jìn)行可靠的對(duì)比觀察。
而且，在本發(fā)明的第二方式中，所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出對(duì)所述顯示畫(huà) 面上顯示的所述超聲波像設(shè)定的關(guān)心區(qū)域的變形分布，所述修正參考像生 成機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的變形分布，對(duì)所述關(guān)心區(qū)域中的所 述參考像進(jìn)行縮小處理，生成所述修正參考像。
并且，還具備壓力計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)，其計(jì)測(cè)由所述超聲波探頭對(duì)所述被檢 體的體表部施加的壓力；和壓力運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該壓力計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè) 出的壓力計(jì)測(cè)值，求出對(duì)所述關(guān)心區(qū)域的生物體部位作用的壓力分布；所 述修正參考像生成機(jī)構(gòu)具有縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由所述壓力運(yùn)算機(jī) 構(gòu)求出的所述關(guān)心區(qū)域的所述壓力分布和所述關(guān)心區(qū)域的所述變形分布， 求出所述關(guān)心區(qū)域的生物體部位的彈性率分布，并根據(jù)該求出的所述彈性 率分布求出對(duì)所述關(guān)心區(qū)域的所述參考像進(jìn)行修正的縮小率分布；和縮小
9處理機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)求出的縮小率分布，對(duì)所述參考 像進(jìn)行縮小修正，生成所述修正參考像。
該情況下，所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)將所述關(guān)心區(qū)域以格子狀劃分成多個(gè) 微小區(qū)域，根據(jù)壓迫狀態(tài)下的所述壓力分布及所述變形分布求出各微小區(qū) 域的彈性率，并根據(jù)所述各微小區(qū)域的彈性率求出將該微小區(qū)域的變形附 加給所述參考像的縮小率，所述縮小處理機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu) 求出的縮小率，對(duì)與所述微小區(qū)域?qū)?yīng)的所述參考像的微小區(qū)域進(jìn)行縮小 修正，生成所述修正參考像。
另外，所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)按所述關(guān)心區(qū)域的每個(gè)像素求出所述縮小 率，所述縮小處理機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)求出的縮小率分布，以 像素單位對(duì)與所述關(guān)心區(qū)域?qū)?yīng)的所述參考像進(jìn)行縮小修正，生成所述修 正參考像?；蛘?，所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)按所述關(guān)心區(qū)域的每個(gè)像素求出所 述縮小率分布，所述縮小處理機(jī)構(gòu)根據(jù)與所述關(guān)心區(qū)域?qū)?yīng)的所述參考像 的深度方向的一個(gè)或相鄰多個(gè)像素每一個(gè)的縮小率，以像素單位對(duì)所述參 考像進(jìn)行縮小修正，生成所述修正參考像。該情況下，所述縮小處理機(jī)構(gòu) 可以對(duì)所述相鄰多個(gè)像素的亮度信息進(jìn)行合成，縮小為一個(gè)像素。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超聲波診斷裝置的概略框圖。
圖2是表示本發(fā)明的超聲波診斷裝置中使用的超聲波探頭的一個(gè)實(shí)施 例的構(gòu)成圖。
圖3是對(duì)圖1的實(shí)施例的放大處理部中的動(dòng)作的一例進(jìn)行說(shuō)明的圖。 圖4是表示圖1的實(shí)施例的放大處理部中的動(dòng)作流程的一例的圖。 圖5是對(duì)圖1的實(shí)施例的超聲波診斷裝置顯示圖像的方式進(jìn)行示意表 示的圖。
圖6是本發(fā)明的其他實(shí)施例的超聲波診斷裝置的概略框圖。
圖7是對(duì)圖6的實(shí)施例的縮小處理的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖8是對(duì)圖6的實(shí)施例的縮小處理的動(dòng)作的一例進(jìn)行說(shuō)明的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的超聲波診斷裝置進(jìn)行說(shuō)明。 實(shí)施例1
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超聲波診斷裝置的概略框圖。圖1所示
的超聲波診斷裝置ioo具備超聲波探頭1，用于放到未圖示的被檢體上，
與被檢體之間收發(fā)超聲波。超聲波探頭1如圖2 (A)所示，具備在超聲 波收發(fā)面上排列的多個(gè)超聲波振動(dòng)件1A而構(gòu)成。各超聲波振動(dòng)件1A通 過(guò)后述的收發(fā)電路2的驅(qū)動(dòng)被依次掃描，向被檢體內(nèi)的掃描面照射超聲波 束，并且接收從被檢體內(nèi)的掃描面產(chǎn)生的反射回聲。
收發(fā)電路2生成并輸出使超聲波探頭1的各超聲波振動(dòng)件1A產(chǎn)生超 聲波的超聲波脈沖，并且將超聲波束的收斂點(diǎn)設(shè)定在任意的深度。而且， 收發(fā)電路2在以規(guī)定的增益對(duì)由多個(gè)超聲波振動(dòng)件1A接收到的各反射回 聲信號(hào)進(jìn)行放大之后，將其輸出給整相加法電路3。整相加法電路3對(duì)各 反射回聲信號(hào)的相位進(jìn)行整相，形成來(lái)自一點(diǎn)或多個(gè)收斂點(diǎn)的超聲波受波 束，輸出RF信號(hào)。
從整相加法電路3輸出的RF信號(hào)被輸入到作為超聲波像生成機(jī)構(gòu)的 超聲波幀數(shù)據(jù)生成部4，在被實(shí)施了增益修正、日志壓縮、檢波、輪廓強(qiáng) 調(diào)、濾波處理等各種處理之后，生成超聲波幀數(shù)據(jù)。從超聲波幀數(shù)據(jù)生成 部4輸出的超聲波幀數(shù)據(jù)，經(jīng)由作為修正超聲波像生成機(jī)構(gòu)的非壓迫圖像 生成部5，被輸入到掃描轉(zhuǎn)換器6中。而且，從超聲波幀數(shù)據(jù)生成部4輸 出的超聲波幀數(shù)據(jù)還繞過(guò)非壓迫圖像生成部5被直接輸入給掃描轉(zhuǎn)換器 6。是將超聲波幀數(shù)據(jù)經(jīng)由非壓迫圖像生成部5輸入給掃描轉(zhuǎn)換器6、還是 繞過(guò)非壓迫圖像生成部5輸入給掃描轉(zhuǎn)換器6，可以借助控制部24，通過(guò) 操作臺(tái)25的操作進(jìn)行選擇。
掃描轉(zhuǎn)換器6將輸入的被A/D轉(zhuǎn)換后的超聲波幀數(shù)據(jù)以超聲波周期轉(zhuǎn) 換成超聲波像數(shù)據(jù)(斷層像數(shù)據(jù))，存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器中，并以電視方式的 周期依次讀出超聲波像數(shù)據(jù)。然后，讀出的超聲波像數(shù)據(jù)通過(guò)作為圖像的 顯示機(jī)構(gòu)的切換加法器8被輸出到圖像顯示部7。在圖像顯示部7中，將 被輸入的超聲波像數(shù)據(jù)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換后，在畫(huà)面上顯示斷層像的超聲波 像。這樣，由超聲波探頭1掃描超聲波束的掃描面上的超聲波像(B模式像)通過(guò)掃描轉(zhuǎn)換器6重構(gòu)，顯示到圖像顯示部7的畫(huà)面上。
另一方面，從整相加法電路3輸出的RF信號(hào)被輸入給RF信號(hào)幀數(shù) 據(jù)選擇部11。在RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部11中，選擇掃描面上的計(jì)測(cè)時(shí)間 不同的一對(duì)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。 一對(duì)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔被 任意設(shè)定。由RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部11選擇的一對(duì)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)被輸入 給變位/變形運(yùn)算部12。
變位/變形運(yùn)算部12根據(jù)被輸入的一對(duì)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，執(zhí)行一維或 二維相關(guān)處理，求出掃描面上的各計(jì)測(cè)點(diǎn)的變位或移動(dòng)向量。然后，對(duì)各 計(jì)測(cè)點(diǎn)的變位進(jìn)行空間微分，求出各計(jì)測(cè)點(diǎn)的變形，并求出該掃描面上的 變形分布作為變形幀數(shù)據(jù)，將其輸出給非壓迫圖像生成部5。
另一方面，超聲波探頭1如圖2 (A)所示，例如在超聲波探頭1的 與被檢體抵接的面上設(shè)置有壓力傳感器1B。壓力傳感器1B的輸出被輸入 給壓力計(jì)測(cè)部15。壓力計(jì)測(cè)部15與壓力傳感器1B協(xié)作，對(duì)由超聲波探 頭1向被檢體的體表施加的壓迫(壓力)進(jìn)行計(jì)測(cè)。計(jì)測(cè)出的壓力被輸入 給壓力幀數(shù)據(jù)生成部16，來(lái)推測(cè)被檢體內(nèi)部的各計(jì)測(cè)點(diǎn)處的壓力，求出掃 描面上的壓力分布，從而生成與超聲波像的各計(jì)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力幀數(shù)據(jù)。 由壓力幀數(shù)據(jù)生成部16生成的壓力幀數(shù)據(jù)，被輸入給非壓迫圖像生成部
非壓迫圖像生成部5是本發(fā)明的特征部，具備放大率計(jì)算部21和放 大處理部22而構(gòu)成。放大率計(jì)算部21為了除去從變位/變形運(yùn)算部12輸 入的變形分布的變形，假定了未由超聲波探頭1對(duì)生物體部位施加壓力的 非壓迫狀態(tài)，計(jì)算出各計(jì)測(cè)點(diǎn)的變形的修正量、即放大率。然后，由放大 率計(jì)算部21求出的放大率被輸入給放大處理部22，根據(jù)放大率，對(duì)從超 聲波幀數(shù)據(jù)生成部4輸出的超聲波幀數(shù)據(jù)(超聲波像)的各計(jì)測(cè)點(diǎn)的例如 像素?cái)?shù)進(jìn)行放大，生成修正超聲波幀數(shù)據(jù)(修正超聲波像)。修正超聲波 幀數(shù)據(jù)被掃描轉(zhuǎn)換器6轉(zhuǎn)換為超聲波像數(shù)據(jù)(斷層像數(shù)據(jù))，經(jīng)由切換加 法器8被輸出給圖像顯示部7。對(duì)于非壓迫圖像生成部5的詳細(xì)構(gòu)成，將
和動(dòng)作一起在后面敘述。
接著，對(duì)生成在圖像顯示部7上顯示的參考像的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。從與 本實(shí)施例的超聲波診斷裝置100分開(kāi)設(shè)置的例如由X線(xiàn)CT裝置或MRI裝置等構(gòu)成的醫(yī)療用圖像診斷裝置200,向圖像存儲(chǔ)器31中存儲(chǔ)對(duì)同一被 攝體進(jìn)行拍攝而形成的體積圖像數(shù)據(jù)(多層面圖像)。
另一方面，如圖2 (A)所示，超聲波探頭1中內(nèi)置有位置傳感器1C。 位置傳感器1C能夠檢測(cè)出超聲波探頭1的三維位置及傾斜等。由此，當(dāng) 拍攝超聲波像時(shí)，從位置傳感器1C輸出與超聲波探頭1的位置及傾斜對(duì) 應(yīng)的信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)由位置檢測(cè)部32被輸入給掃描面計(jì)算部33。
艮口，位置傳感器1C例如由檢測(cè)磁信號(hào)的傳感器構(gòu)成。而且，在被檢 體橫臥的未圖示的床附近設(shè)置有未圖示的磁場(chǎng)源。并且，位置傳感器1C 檢測(cè)由磁場(chǎng)源在三維空間中形成的磁場(chǎng)(標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系)，從而檢測(cè)出超聲 波探頭1的三維位置及傾斜。另外，由位置傳感器1C和磁場(chǎng)源構(gòu)成的位 置傳感器系統(tǒng)不限于磁鐵式，也可以采用例如利用了光的系統(tǒng)等公知的位 置傳感器系統(tǒng)。
掃描面計(jì)算部33根據(jù)從位置檢測(cè)部32輸出的超聲波探頭1的位置及 傾斜的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)運(yùn)算與超聲波像對(duì)應(yīng)的掃描面(斷層面)在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo) 系中的位置及傾斜。通過(guò)運(yùn)算而求出的掃描面的位置及傾斜被輸出給參考 像生成部34。
參考像生成部34從圖像存儲(chǔ)器31中存儲(chǔ)的同一被檢體的體積圖像數(shù) 據(jù)，提取出與掃描面的位置及傾斜對(duì)應(yīng)的斷層面的二維圖像數(shù)據(jù)，生成參 考像數(shù)據(jù)，并輸出給切換加法器8。
通過(guò)根據(jù)來(lái)自操作臺(tái)25的指令對(duì)切換加法器8進(jìn)行操作，以各種組 合方式在圖像顯示部7上顯示超聲波像、修正超聲波像和參考像。即，可 以選擇例如在顯示畫(huà)面的整體上選擇顯示超聲波像、修正超聲波像和參考 像的任意一個(gè)；將修正超聲波像與參考像并列顯示到顯示畫(huà)面；或?qū)⑿拚?超聲波像與參考像重合顯示于顯示畫(huà)面等顯示模式。
接著，與動(dòng)作一同，對(duì)本發(fā)明的特征部、即非壓迫圖像生成部5的詳 細(xì)構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。通常情況下，對(duì)于超聲波像而言，由于將超聲波探頭1 放到被檢體的體表來(lái)收發(fā)超聲波，所以將生成因被超聲波探頭1施加的壓 迫力使得被檢體內(nèi)部的內(nèi)臟器官等生物體部位變形或形變的超聲波像。另 一方面，由于和超聲波像進(jìn)行對(duì)比觀察的參考像在不對(duì)被檢體施加壓迫 力、即只施加大氣壓的狀態(tài)下被拍攝，所以，參考像中沒(méi)有變形。因此，如果排列或重疊顯示超聲波像和參考像，則會(huì)發(fā)生內(nèi)臟器官等生物體部位 的形狀不一致的情況。結(jié)果，影響了超聲波像與參考像的正確的對(duì)比觀察。 鑒于此，本實(shí)施例中，在非壓迫圖像生成部5中對(duì)被以壓迫狀態(tài)拍攝的超 聲波像的變形進(jìn)行修正，生成非壓迫狀態(tài)下的修正超聲波像，從而能夠?qū)?現(xiàn)與參考像的可靠的對(duì)比觀察。
首先，在變位/變形運(yùn)算部12中，運(yùn)算以壓迫狀態(tài)計(jì)測(cè)出的RF信號(hào) 幀數(shù)據(jù)的各計(jì)測(cè)點(diǎn)的變形，生成表示變形分布的變形幀數(shù)據(jù)。該變形幀數(shù) 據(jù)可以直接應(yīng)用惡性腫瘤等的診斷中使用的通常的彈性圖像生成時(shí)的變
形運(yùn)算。SP，使用RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部11內(nèi)存儲(chǔ)的一對(duì)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)， 運(yùn)算各計(jì)測(cè)點(diǎn)的變位及變形。例如，在將當(dāng)前存儲(chǔ)的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)設(shè)為 N的情況下，根據(jù)來(lái)自控制部24的控制命令，由RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部 11從過(guò)去的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(N—1) 、 (N—2) 、 (N—3) 、 、 (N
一M)中選擇一個(gè)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)X。然后，所選擇的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)X 被暫時(shí)存儲(chǔ)到RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部11中。
變位/變形運(yùn)算部12從RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部11并行取入RF信號(hào)幀 數(shù)據(jù)N、 X，對(duì)該一對(duì)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)N、 X執(zhí)行一維或二維相關(guān)處理， 求出各計(jì)測(cè)點(diǎn)(i, j)的變位或移動(dòng)向量。這里，i， j為自然數(shù)，是表示 二維坐標(biāo)的數(shù)。通過(guò)對(duì)求出的各計(jì)測(cè)點(diǎn)(i， j)的變位進(jìn)行空間微分，求 出各計(jì)測(cè)點(diǎn)的變形e (i， j)，計(jì)算出作為變形的二維分布的變形幀數(shù)據(jù)。 計(jì)算出的變形幀數(shù)據(jù)被輸入到放大率計(jì)算部21 。
放大率計(jì)算部21根據(jù)從變位/變形運(yùn)算部12輸入的變形幀數(shù)據(jù)、和從 壓力幀數(shù)據(jù)生成部16輸入的壓力幀數(shù)據(jù)，求出將以壓迫狀態(tài)拍攝的超聲 波像的變形除去的變形修正量。本實(shí)施例的變形修正量為了生成非壓迫狀 態(tài)下的修正超聲波像，設(shè)定為將各計(jì)測(cè)點(diǎn)的像素的面積(像素?cái)?shù))放大的 放大率。是否執(zhí)行非壓迫圖像生成部5的處理的指令，被從操作臺(tái)25經(jīng) 由控制部24輸入。
在對(duì)非壓迫圖像生成部5的放大率計(jì)算部21和放大處理部22的詳細(xì) 構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，說(shuō)明本實(shí)施例的特征部的原理。由變位/變形運(yùn)算部12 計(jì)算出的變形是與對(duì)被檢體的各計(jì)測(cè)點(diǎn)作用的壓力的大小、及各計(jì)測(cè)點(diǎn)的 生物體組織的硬度柔軟度相關(guān)的相對(duì)物理量。即，具有變形對(duì)應(yīng)壓力的大小而增大，如果各計(jì)測(cè)點(diǎn)的生物體組織柔軟，則變形大，如果硬，則變形 小的關(guān)系。
不過(guò)，由于表示生物體組織的軟硬度的彈性率，是與壓迫力的大小無(wú) 關(guān)、生物體組織固有的絕對(duì)物理量，所以，如果根據(jù)變形分布求出彈性率 分布，則可以求出反映了各計(jì)測(cè)點(diǎn)的軟硬度的變形修正量。因此，本實(shí)施 例根據(jù)壓迫狀態(tài)的各計(jì)測(cè)點(diǎn)的變形求出各計(jì)測(cè)點(diǎn)的彈性率，并根據(jù)求出的 各計(jì)測(cè)點(diǎn)的彈性率，求出超聲波探頭的壓迫力為"0"、即大氣壓下非壓 迫狀態(tài)的各計(jì)測(cè)點(diǎn)的變形。然后，根據(jù)壓迫狀態(tài)的各計(jì)測(cè)點(diǎn)的變形分布和 非壓迫狀態(tài)的各計(jì)測(cè)點(diǎn)的變形分布，求出放大率作為變形修正量，如果根 據(jù)該放大率分布修正壓迫狀態(tài)的超聲波像，則可以高精度地生成與參考像 對(duì)應(yīng)的修正超聲波像。
下面，以具體例進(jìn)行說(shuō)明。首先，作為彈性率之一，舉例說(shuō)明楊式模 量。將各計(jì)測(cè)點(diǎn)Pi.j設(shè)為超聲波像的像素的坐標(biāo)(i， j)，各像素(i， j)
的楊式模量Ei.j使用壓力變化APi.j、和由變位/變形運(yùn)算部12運(yùn)算出的變
形Ei,j，通過(guò)下式(1)定義。
Ei,j二APi,j"i,j ……(1)
這里，由于楊式模量Ei,j是與壓力無(wú)關(guān)的生物體組織的固有值，所以， 用于將超聲波探頭1與被檢體抵接的壓迫狀態(tài)的具有變形、。的超聲波 像，修正成非壓迫狀態(tài)的所有變形量、即修正變形量e' i,j，可以根據(jù)式 (1)的楊式模量Ei,j逆算，通過(guò)下式(2)求出。
在式(2)中，PUj是由壓力幀數(shù)據(jù)生成部16生成的壓力分布。而 P0是將超聲波探頭1從被檢體拿開(kāi)處于非壓迫狀態(tài)下的各計(jì)測(cè)點(diǎn)(i， j) 的壓力，即大氣壓，對(duì)于所有的計(jì)測(cè)點(diǎn)(i， j)都是相同的。 e ， (Pli,廠PO) /EH ……(2)
另外，壓力Plj,j在超聲波探頭1的深度方向上衰減，但對(duì)于和深度方 向正交的行方向假設(shè)可以忽略變化。
利用(2)式的修正變形量e ' i.j，通過(guò)下式(3)定義壓力從PO向 Pl變化時(shí)用于除去超聲波層像的變形的各像素(i， j)的放大率Ai.j。如 式(3)所示，在沒(méi)有變形的情況下，放大率Ai,j為"1"。
AM= (1+ e ，
15={1+ (Plj,廠PO) /Ej.j} ……(3)
這里，由于假設(shè)壓力只在超聲波探頭1的深度方向上變化，所以，通 過(guò)在深度方向上以放大率Ai,j對(duì)各像素(i， j)進(jìn)行放大修正，可以推定 非壓迫狀態(tài)下的修正超聲波像。
放大率計(jì)算部21使用從變位/變形運(yùn)算部12輸出的變形幀數(shù)據(jù)、和從 壓力幀數(shù)據(jù)生成部16輸出的壓力幀數(shù)據(jù)，通過(guò)(1)式所示的運(yùn)算計(jì)算出 彈性率幀數(shù)據(jù)。接著，通過(guò)(2)和(3)式所示的運(yùn)算，最終計(jì)算出放大 率幀數(shù)據(jù)。
圖3 (A) (C)表示放大處理部22中的處理的一例的說(shuō)明圖。圖 3 (A)表示以從放大率計(jì)算部21輸出的放大率數(shù)據(jù)，與超聲波幀數(shù)據(jù)的 坐標(biāo)對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)了放大率Ai, j的放大率幀數(shù)據(jù)MFD。圖示的例子簡(jiǎn)易地 表示了放大率幀數(shù)據(jù)MFD，在該幀存儲(chǔ)器的行方向X分配了各像素的坐 標(biāo)X1 X7，在深度方向Y分配了各像素的坐標(biāo)Y1 Y9。例如，坐標(biāo)(l， 9)的像素的放大率A^為1.0，坐標(biāo)(2， 8)的放大率A2, 8為2.0，坐標(biāo) (3， 4)的放大率A3,4為1.5，坐標(biāo)(5， 8)的放大率A5.8為1.5。
圖3 (B)表示了從超聲波幀數(shù)據(jù)生成部4輸入的超聲波幀數(shù)據(jù)。超 聲波幀數(shù)據(jù)UFD是被超聲波探頭1壓迫的狀態(tài)下生成的掃描面的超聲波 幀數(shù)據(jù)。圖3 (C)表示了根據(jù)放大率幀數(shù)據(jù)MFD對(duì)超聲波幀數(shù)據(jù)UFD 進(jìn)行修正而得到的修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD。
通過(guò)放大處理部22生成修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD的步驟如下所述。 首先，讀出放大率幀數(shù)據(jù)MFD的各坐標(biāo)的放大率Ai,j。對(duì)于該讀出而言， 在行方向X上例如從行坐標(biāo)XI向X7的方向依次進(jìn)行，在深度方向Y上 從深度大的深度坐標(biāo)Y9向深度小的深度坐標(biāo)Yl的方向依次進(jìn)行。
圖3 (A)的說(shuō)明中，在深度方向Y的讀出中從深度坐標(biāo)Y9開(kāi)始讀 出，但讀出開(kāi)始的深度坐標(biāo)可以按行坐標(biāo)X，設(shè)定為深度淺的任意深度坐 標(biāo)Y。其原因在于，通過(guò)在距離被檢體的體表近的部分確定發(fā)生了變形的 部分，會(huì)縮短修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD的生成時(shí)間。讀出開(kāi)始的深度坐 標(biāo)的設(shè)定，例如可由圖l所示的控制接口部23設(shè)定。
如圖3 (A)所示，在行坐標(biāo)X1中，由于從深度坐標(biāo)Y9到Y(jié)1的放 大率A,j全都為1.0，所以，判斷為不需要進(jìn)行行坐標(biāo)X1處的各深度坐標(biāo)的像素的放大處理。而且，超聲波幀數(shù)據(jù)UFD在行坐標(biāo)XI處的從深度坐
標(biāo)Y9到Y(jié)1的亮度信息，被直接轉(zhuǎn)寫(xiě)為修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD所對(duì)應(yīng) 的坐標(biāo)。
在行坐標(biāo)X2，當(dāng)讀出從深度坐標(biāo)Y9到Y(jié)1的放大率Aj,j時(shí)，首先， 由于深度坐標(biāo)Y9處的放大率Ai.j為1.0，所以，超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的深 度坐標(biāo)Y9的亮度信息，被直接轉(zhuǎn)寫(xiě)給修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD的深度坐 標(biāo)Y9的像素。接著，由于深度坐標(biāo)Y8的放大率Ai,j的為2.0,所以，判 斷為需要將該像素放大為2.0倍。然后，超聲波幀數(shù)據(jù)DFD的深度坐標(biāo) Y8的亮度信息，被轉(zhuǎn)寫(xiě)給修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD的深度坐標(biāo)Y8和深 度坐標(biāo)Y7的像素。由此，超聲波幀數(shù)據(jù)的深度坐標(biāo)Y8處的像素在體表 方向(與深度方向相反的方向)被放大為2.0倍。接著，由于深度坐標(biāo)Y7、 Y6處的放大率A2.7、 &.6分別為1.0，所以，判斷為針對(duì)該像素不需要進(jìn) 行放大處理。該情況下，由于在修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD的深度坐標(biāo)Y7 處已經(jīng)通過(guò)深度坐標(biāo)Y8的放大處理寫(xiě)入了像素信息，所以，深度坐標(biāo)Y7、 Y6的像素的亮度信息被轉(zhuǎn)寫(xiě)給修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD的深度坐標(biāo)Y6、 Y5的像素。
如上所述，在放大率Ai,j為整數(shù)的情況下，修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD 的亮度信息，只要將針對(duì)該各像素的超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的像素的亮度信 息直接或轉(zhuǎn)變像素進(jìn)行轉(zhuǎn)寫(xiě)即可。但是，在放大率Aj.j包含小數(shù)部分的情 況下，需要合成超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的多個(gè)像素，作為修正超聲波像幀數(shù) 據(jù)DFD的亮度信息。如果將超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的放大率Ai,j設(shè)為al、 a2、 a3、……、將亮度信息UFD設(shè)為Il、 12、 13、……，則該請(qǐng)況的合成式成 為下式(4)表示的公式。
(DFD的亮度信息)=(al的小數(shù)部分)XI1+ (a2的小數(shù)部分) XI2+ (a3的小數(shù)部分)XI3 +…… ……(4)
例如，行坐標(biāo)X2在深度坐標(biāo)Y5處的放大率A2,5為1.6，在深度坐標(biāo) Y4處的放大率A2,4為1.4。判斷為它們的像素分別需要放大為1.6倍、1.4 倍。另一方面，由于在修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD中已經(jīng)通過(guò)放大處理對(duì) 深度坐標(biāo)Y5寫(xiě)入了亮度信息，所以，超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的深度坐標(biāo)Y5、 Y4的亮度信息，被轉(zhuǎn)寫(xiě)給深度坐標(biāo)Y4、 Y3、 Y2的像素。此時(shí)，在修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD中，對(duì)深度坐標(biāo)Y4的像素轉(zhuǎn)寫(xiě)超聲波幀數(shù)據(jù)UFD 的深度坐標(biāo)Y5的亮度信息。接著，在修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD中，對(duì)深 度坐標(biāo)Y3的像素轉(zhuǎn)寫(xiě)超聲波幀數(shù)據(jù)UPD的深度坐標(biāo)Y5與Y4的亮度信 息的合成值。艮卩，禾U用式(4)，按照(UFD的Y5的亮度信息)X (0.6) + (UFD的Y4的亮度信息)X (0.4)的方式進(jìn)行合成。最后，在修正超 聲波像幀數(shù)據(jù)DFD中，對(duì)深度坐標(biāo)Y2的像素轉(zhuǎn)寫(xiě)超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的 深度坐標(biāo)Y4的亮度信息。
在行坐標(biāo)X5中，行坐標(biāo)X5的深度坐標(biāo)Y8處的放大率A5. 8為1.5， 在深度坐標(biāo)Y7處的放大率As.7為1.0。它們的像素分別需要放大為1.5 倍、1.0倍，但像素只以整數(shù)倍存在。
因此，首先由放大處理部22在修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD中，對(duì)深度 坐標(biāo)Y8的像素轉(zhuǎn)寫(xiě)超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的深度坐標(biāo)Y8的亮度值。
對(duì)深度坐標(biāo)Y7的像素轉(zhuǎn)寫(xiě)超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的深度坐標(biāo)Y7與Y8 的亮度信息的合成值。具體而言，由于深度坐標(biāo)Y8的像素被擴(kuò)張為1.5 被，所以，0.5倍的量被擠出給深度坐標(biāo)Y7。因此，深度坐標(biāo)Y7的像素 被合成為(UFD的Y7的亮度信息)X (0.5) + (UFD的Y8的亮度信息) X (0.5)。
在深度坐標(biāo)Y6處的放大率A5.6為1.0。對(duì)深度坐標(biāo)Y6的像素轉(zhuǎn)寫(xiě)超 聲波幀數(shù)據(jù)UFD的深度坐標(biāo)Y6與Y7的亮度信息的合成值。具體而言， 由于深度坐標(biāo)Y7的像素被向深度坐標(biāo)Y6擠出0.5倍的量，所以，深度坐 標(biāo)Y6的像素被合成為(UFD的Y6的亮度信息)X (0.5) + (UFD的 Y7的亮度信息)X (0.5)。
在深度坐標(biāo)Y5處的放大率As,5為L(zhǎng)5。對(duì)深度坐標(biāo)Y5的像素轉(zhuǎn)寫(xiě)超 聲波幀數(shù)據(jù)UFD的深度坐標(biāo)Y5與Y6的亮度信息的合成值。具體而言， 按照(UFD的Y5的亮度信息)X (0.5) + (UFD的Y6的亮度信息)X (0.5)的方式進(jìn)行合成。而且，在修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD中，對(duì)深度 坐標(biāo)Y4的像素轉(zhuǎn)寫(xiě)1.0倍量的超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的深度坐標(biāo)Y5的亮度 值。
這樣，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行上述的處理直到行坐標(biāo)X7，可生成圖3 (C)所 示的修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD。該修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD被以幀單位
18輸出給圖1所示的掃描轉(zhuǎn)換器6，在圖像顯示部7的畫(huà)面上顯示非壓迫狀 態(tài)的修正超聲波像。
圖4表示上述放大處理部22的處理動(dòng)作的一例的流程圖。在圖4的 步驟S1中，將幀存儲(chǔ)器的行坐標(biāo)X初始化為1。接著，在步驟S2中，判 定行坐標(biāo)X是否為行數(shù)的最大值N以下。在行坐標(biāo)X為最大值N以下的 情況下，進(jìn)入到步驟S3，決定放大處理的原點(diǎn)深度YQ (X)。原點(diǎn)深度 Y0 (X)由圖1所示的控制接口部23設(shè)定，在圖3的例子中為深度坐標(biāo) Y9。接著，在步驟S4中，將行坐標(biāo)X加1，使行坐標(biāo)X前進(jìn)一個(gè)。然后， 反復(fù)進(jìn)行步驟S2、步驟S3、步驟S4，直到行坐標(biāo)X比最大值N大為止。 即，通過(guò)步驟S2 S4的處理，在幀存儲(chǔ)器上按每個(gè)行坐標(biāo)X設(shè)定進(jìn)行放 大處理的原點(diǎn)深度Y。 (X)。
然后，在按每個(gè)行坐標(biāo)X決定原點(diǎn)深度YQ (X)的處理結(jié)束的情況下， 進(jìn)入到步驟S5，將幀存儲(chǔ)器的行坐標(biāo)X初始化為1。接著，在步驟S6中， 判斷行坐標(biāo)X是否為最大值N以下。在行坐標(biāo)X為最大值N以下的情況 下，進(jìn)入到步驟S7，將超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的坐標(biāo)y、修正超聲波像幀數(shù) 據(jù)DFD的坐標(biāo)y2和計(jì)算y2時(shí)所利用的一次變量y3分別初始設(shè)定給原點(diǎn) 深度YQ (X)。然后，在步驟S8中將y3的值加1，在步驟S9中判定y 是否為1以上。在判定為y為是1以上的情況下，在步驟S10中根據(jù)(y3 —A (x， y))求出放大后的深度y3。這里，A (x， y)表示了放大率幀 數(shù)據(jù)在坐標(biāo)(x， y)處的放大率，與上述Ai， j相同。接著，在步驟Sll 中判定y2是否為y3以上。
在通過(guò)步驟S11的判定，判定為y2是y3以上的情況下，在步驟S12 中，將超聲波幀數(shù)據(jù)UFD中的像素B (x， y)的亮度信息，傳輸給作為 輸出圖像的修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD所對(duì)應(yīng)的像素C (x， y2)。接著， 在步驟S13中，將超聲波幀數(shù)據(jù)UFD的深度坐標(biāo)y的深度減1 ，然后返回 到步驟Sll。在步驟S111中，與之前同樣地判定y2是否為y3以上，在 y2小于y3的情況下，進(jìn)入到步驟S14，將修正超聲波像幀數(shù)據(jù)DFD的深 度坐標(biāo)y減l，然后返回到步驟S9。這樣，當(dāng)在步驟S9中判定為y為1 以上的情況下，反復(fù)進(jìn)行步驟SIO、 Sll、 S12、 S13、 S14的處理，直到y(tǒng) 小于l。當(dāng)在步驟S9的判定中，判斷為y小于l的情況下，進(jìn)入到步驟S15， 將X加1、使行坐標(biāo)X前進(jìn)一個(gè)，然后返回到步驟S6，反復(fù)執(zhí)行上述的 處理。g卩，在步驟S6中判斷X是否為最大值N以下，如果是最大值N以 下，則反復(fù)進(jìn)行上述的動(dòng)作，在超過(guò)了最大值N的情況下結(jié)束處理。
這樣，通過(guò)以圖4所示的步驟執(zhí)行放大處理，可以生成圖3 (C)所 示的修正超聲波像幀數(shù)據(jù)。
圖5表示由本實(shí)施例的超聲波診斷裝置在圖像顯示部7上顯示的圖像 的一例。如圖5所示，在圖像顯示部7的畫(huà)面的左上顯示區(qū)域中，顯示有 以壓迫狀態(tài)拍攝的超聲波像OSP，在左下的顯示區(qū)域中，顯示被修正后的 非壓迫狀態(tài)的修正超聲波像USP，在右下的顯示區(qū)域中，顯示參考像RPP， 并且，在右上的顯示區(qū)域中，排列顯示有使修正超聲波像USP與參考像 RFP重合的合成圖像CMP。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)觀察圖5所示的合成圖像CMP，能夠 準(zhǔn)確地觀察修正超聲波像USP與參考像RFP的例如內(nèi)臟器官等的對(duì)應(yīng)位 置和形狀關(guān)系。
而且，使本實(shí)施例的圖5所示的圖像顯示部7的畫(huà)面，具有圖4的步 驟S3所示的設(shè)定放大的原點(diǎn)深度Y (0)的功能。g卩，操作者可以在超聲 波像OSP上通過(guò)鼠標(biāo)操作設(shè)定放大原點(diǎn)深度Y (0)的行坐標(biāo)X。并且， 還可以將除去變形的變形修正范圍設(shè)定為關(guān)心區(qū)域ROI。該ROI通過(guò)點(diǎn)擊 畫(huà)面上顯示的指定按鈕SST而被固定。通過(guò)將變形修正范圍ROI設(shè)定為 圖3 (A)所示的成為修正對(duì)象的區(qū)域(存儲(chǔ)器上的區(qū)域)，可以確定局 部發(fā)生的變形的部分，使放大率計(jì)算部21及放大處理部22中的運(yùn)算處理 時(shí)間縮短。
另外，對(duì)于變形修正范圍ROI的設(shè)定而言，例如在超聲波像OSP上 通過(guò)指示設(shè)備等描繪ROI的邊界線(xiàn)，使其邊界線(xiàn)的信息與超聲波像幀數(shù)據(jù) 的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)，從圖1所示的控制接口部23輸入給非壓迫圖像生成部5。
綜上所述，根據(jù)本實(shí)施例，由于按照由變位/變形運(yùn)算部12求出被超 聲波探頭1施加的壓迫狀態(tài)下的掃描面的生物體部位的變形分布，并根據(jù) 求出的變形分布除去變形的方式，通過(guò)非壓迫圖像生成部5生成對(duì)超聲波 像進(jìn)行了修正、生物體部位未被施加壓力的非壓迫狀態(tài)的修正超聲波像，所以，提高了根據(jù)超聲波像對(duì)生物體各部的部位的距離、面積、體積等進(jìn) 行計(jì)測(cè)時(shí)的精度。
而且，由于非壓迫狀態(tài)的修正超聲波像和參考像能夠在同一畫(huà)面上顯 示，所以，可以使修正超聲波像與參考像的內(nèi)臟器官等生物體部位的形狀 大致一致，能夠?qū)⒊暡ㄏ衽c由超聲波診斷裝置以外的醫(yī)療診斷裝置拍攝 的參考像進(jìn)行對(duì)比觀察，從而提高超聲波診斷的可靠性。
并且，由于設(shè)置了壓力計(jì)測(cè)部15、和根據(jù)由壓力計(jì)測(cè)部15計(jì)測(cè)出的 壓力計(jì)測(cè)值來(lái)求出對(duì)ROI的生物體部位作用的壓力分布的壓力幀數(shù)據(jù)生
成部16，在非壓迫圖像生成部5中根據(jù)ROI的壓力分布和變形分布，求 出ROI的生物體部位的彈性率分布，根據(jù)求出的彈性力分布，將壓迫狀態(tài) 下的ROI的生物體部位的變形除去求出對(duì)超聲波像進(jìn)行放大修正的放大 率分布，并根據(jù)求出的放大率分布對(duì)壓迫狀態(tài)下的超聲波像進(jìn)行放大修 正，所以，可以得到將壓迫狀態(tài)下的超聲波像的變形高精度除去后的修正 超聲波像。
而且，由于對(duì)于超聲波探頭1的壓迫力而言，鑒于深度方向的成分大、 與深度方向正交的方向的成分小，變位/變形運(yùn)算部12及放大率計(jì)算部21 只求出ROI的深度方向的變形分布及彈性率分布，從而只求出ROI的深 度方向的放大率分布，所以，可縮短計(jì)算時(shí)間。
并且，在上述的實(shí)施例l中，以像素單位進(jìn)行放大、生成了修正超聲 波像，但本發(fā)明不限于此，也可以設(shè)定由多個(gè)像素構(gòu)成的微小區(qū)域，以微 小區(qū)域進(jìn)行放大來(lái)生成修正超聲波像。即，放大率計(jì)算部21將關(guān)心區(qū)域 以格子狀劃分成多個(gè)微小區(qū)域，根據(jù)壓迫狀態(tài)下的壓力分布及變形分布求 出各微小區(qū)域的彈性率，并根據(jù)各微小區(qū)域的彈性率求出將微小區(qū)域的變 形除去的放大率。而且，放大處理部22根據(jù)放大率對(duì)壓迫狀態(tài)下的微小 區(qū)域進(jìn)行放大修正，生成修正超聲波像。
在上述的實(shí)施例1中，舉例說(shuō)明為了檢測(cè)超聲波探頭1的壓力，如圖 2 (A)所示，在超聲波探頭1中設(shè)置了壓力傳感器1B的情況。本發(fā)明不 限定于此，例如可以如圖2 (B)所示，構(gòu)成為在超聲波振動(dòng)件1A的超聲 波收發(fā)面上設(shè)置判斷彈性率的參照變形體1D。由此，當(dāng)將超聲波振動(dòng)件 1A放到被檢體的體表進(jìn)行拍攝時(shí)，由于可以得到參照變形體1D的超聲波
21像，所以，如果計(jì)測(cè)參照變形體1D的變形，則可以根據(jù)下式(5)計(jì)算出 由超聲波探頭l施加的壓力。
(壓力)=(參照變形體的變形)/ (參照變形體的彈性率) (5)
另外，被檢體的深度方向的壓力衰減，可以利用經(jīng)驗(yàn)值等數(shù)據(jù)進(jìn)行推
實(shí)施例2
在實(shí)施例1中，對(duì)將超聲波圖像修正為沒(méi)有變形的狀態(tài)的修正超聲波 圖像、與參考圖像進(jìn)行了對(duì)比觀察，但本發(fā)明不限定于此，也可以如下面
說(shuō)明的本實(shí)施例2那樣，通過(guò)對(duì)參照像賦予和超聲波像同樣的變形來(lái)進(jìn)行 對(duì)比觀察，也可以得到同樣的效果。
圖6表示本發(fā)明的超聲波診斷裝置的本實(shí)施例2的框圖。在圖6中， 對(duì)具有與圖l相同的功能構(gòu)成的模塊賦予同一標(biāo)記，并省略說(shuō)明。圖6與 圖1的不同點(diǎn)首先在于，從超聲波幀數(shù)據(jù)生成部4輸出的超聲波幀數(shù)據(jù)， 經(jīng)由掃描轉(zhuǎn)換器6和切換加法器8被輸入給圖像顯示部7。由此，具有被 超聲波探頭1施加的變形的超聲波像直接顯示到圖像顯示部7。
用于將參考像修正為壓迫狀態(tài)的超聲波像的壓迫畫(huà)面生成部40，由縮 小率計(jì)算部41和縮小處理部42構(gòu)成?？s小率計(jì)算部41被從變位/變形運(yùn) 算部12輸入變形幀數(shù)據(jù)，并且被從壓力幀數(shù)據(jù)生成部16輸入壓力幀數(shù)據(jù)。 縮小處理部42被輸入由參考像生成部34生成的參考像。縮小處理部42 根據(jù)從縮小率計(jì)算部41輸入的縮小率分布數(shù)據(jù)將參考像縮小，經(jīng)由切換 加法器8向圖像顯示部7輸出與壓迫狀態(tài)的超聲波像具有同樣變形的參考 像。
這里，針對(duì)縮小率計(jì)算部41的詳細(xì)構(gòu)成和動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施 例中，也假設(shè)因超聲波探頭1的壓迫引起的生物體組織的變位及變形只在 深度方向發(fā)生，與深度方向正交的行方向的變位及變形為可以忽略的大 小。而且，為了使參考像與超聲波像對(duì)應(yīng)地在深度方向變形，需要間除深 度方向的像素、來(lái)減少例如同一亮度的深度方向的像素?cái)?shù)的處理。因此， 本實(shí)施例的縮小處理以由深度方向的多個(gè)像素構(gòu)成的微小區(qū)域Si,j為單位 進(jìn)行?！熠啵⑿^(qū)域Si.j的行方向具有一個(gè)像素，深度方向具有從操作臺(tái) 25預(yù)先輸入設(shè)定的多(n)個(gè)像素。因此，縮小率計(jì)算部41根據(jù)從變位/變形運(yùn)算部12輸入的變形幀數(shù)據(jù)，
按被設(shè)定的微小區(qū)域Si.j求出平均變形es(i,j)。而且，根據(jù)從壓力幀數(shù)據(jù) 生成部16輸入的壓力幀數(shù)據(jù)，按每個(gè)微小區(qū)域Si.j求出平均彈性率Es(i,j)。 然后，利用上述的式(2)求出修正變形量e ' i. j，并根據(jù)下式(6)求出 參考像的深度方向的縮小率Ri. j。 Ri.j二 (1— e ， i. j)
二{1一 (Pli.廠P0) /Es(i.j)} ……(6)
縮小處理部42通過(guò)根據(jù)由縮小率計(jì)算部41計(jì)算出的縮小率Ri. j,使 從參考像生成部34輸入的參考像的微小區(qū)域Sj.j的像素?cái)?shù)減少，來(lái)對(duì)應(yīng)壓 迫狀態(tài)的超聲波像的變形對(duì)參考像賦予變形，生成修正參考像。
生成的修正參考像經(jīng)由切換加法器8被輸出給圖像顯示部7，與圖5 所示的情況同樣，至少排列或重疊顯示超聲波像和修正參考像。
接著，對(duì)縮小處理部42中的超聲波像與參考像的坐標(biāo)對(duì)位進(jìn)行說(shuō)明。 如在實(shí)施例1中說(shuō)明那樣，參考像通過(guò)在參考像生成部34中切出與超聲 波像的掃描面相同的斷層像而生成。此時(shí)，以被檢體為基準(zhǔn)，進(jìn)行三維空 間坐標(biāo)系中的超聲波像與參考像的坐標(biāo)對(duì)位。結(jié)果，圖像顯示部7上顯示 的超聲波像USP和參考像RFP分別如圖7 (A)和圖7 (B)所示，大致 被顯示在畫(huà)面的相同位置。并且，對(duì)于在超聲波像USP上設(shè)定的變形修正 范圍ROI而言，也可以設(shè)定在參考像RFP上的大致相同位置。
但是，為了提高縮小處理部42的修正參考像的修正精度，希望以超 聲波像和參考像中公共表現(xiàn)的線(xiàn)或區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行設(shè)定。而且，由超聲波 探頭1施加的壓力隨著被檢體的深度增加而衰減，成為可以忽視的值。因 此，如圖7 (A)所示，在圖像上的ROI內(nèi)，通過(guò)在深度深的位置，將基 準(zhǔn)線(xiàn)B設(shè)定在能夠觀察的不同的生物體組織的交界，可以提高修正精度。
基準(zhǔn)線(xiàn)B的設(shè)定與ROI的設(shè)定的情況相同，通過(guò)操作者在圖像顯示 部7上顯示超聲波像USP，從控制接口部23輸入指令來(lái)進(jìn)行。其中，基 準(zhǔn)線(xiàn)B具有與實(shí)施例1中的原點(diǎn)深度Yo (X)相同的技術(shù)意義。
縮小處理部42以被設(shè)定的基準(zhǔn)線(xiàn)B為基點(diǎn)，根據(jù)由縮小率計(jì)算部41 求出的縮小率Ri,j，使微小區(qū)域Si.j中的像素?cái)?shù)減少，生成修正參考像。 修正參考像的生成與圖3 (A) (C)中說(shuō)明的情況相同，將縮小率幀數(shù)據(jù)、超聲波幀數(shù)據(jù)UFD、修正參考幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器中而進(jìn)行。另外， 由于像素?cái)?shù)為自然數(shù)，所以，在縮小率Ri,j含有小數(shù)部的情況下，會(huì)引起
無(wú)法根據(jù)縮小率Ri, j減少一個(gè)微小區(qū)域Si,j的像素?cái)?shù)的情況。該情況下， 在深度方向相鄰的微小區(qū)域Si,與微小區(qū)域Si, j之間進(jìn)行調(diào)整。
這樣，通過(guò)生成修正參考像，可如圖7 (A) 、 (B)所示，對(duì)與超聲 波像OSP的生物體部位50對(duì)應(yīng)的參考像的生物體部位51賦予變形，從而 生成具有與超聲波像OSP的生物體部位50 —致的形狀的生物體部位52 的修正參考像RFP*。因此，能夠可靠地進(jìn)行超聲波像與修正參考像的對(duì) 比觀察。
實(shí)施例3
在實(shí)施例2中，根據(jù)微小區(qū)域修正了參考像，但也可以按每行修正參 考像。
具體如圖8 (A)所示，由于在行坐標(biāo)XI、 X2中，深度坐標(biāo)Yl到 Y9的縮小率Ri.j全都為1.0，所以，判斷為不需要進(jìn)行行坐標(biāo)X1、 X2處 的各深度坐標(biāo)的像素的縮小處理。而且，參考像幀數(shù)據(jù)RFD在行坐標(biāo)X1、 X2處的深度坐標(biāo)Yl到Y(jié)9的亮度信息，被直接轉(zhuǎn)寫(xiě)給修正參考像幀數(shù)據(jù) OFD所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)。即，在實(shí)施例1中，從深的色度坐標(biāo)Y9朝向淺的深 度坐標(biāo)Yl進(jìn)行了放大處理，而在縮小處理的情況下，反過(guò)來(lái)從淺的深度 坐標(biāo)Yl朝向深的深度坐標(biāo)Y9進(jìn)行縮小處理。
在行坐標(biāo)X3中，首先由于深度坐標(biāo)Yl Y3處的縮小率Ri.j為1.0， 所以，參考像幀數(shù)據(jù)RFD的深度坐標(biāo)Y1 Y3的亮度信息，被直接轉(zhuǎn)寫(xiě) 給修正參考像幀數(shù)據(jù)OFD的深度坐標(biāo)Y1 Y3的像素。接著，由于深度 坐標(biāo)Y4、 Y5處的縮小率Ri.j為0.5，所以，需要將該像素縮小為0.5倍。 因此，參考像幀數(shù)據(jù)RFD的深度坐標(biāo)Y4、 Y5的亮度信息，被轉(zhuǎn)寫(xiě)給修 正參考像幀數(shù)據(jù)OFD的深度坐標(biāo)Y4的像素。具體而言，深度坐標(biāo)Y4的 像素作為(OFD的Y4的亮度信息)X (0.5) + (OFD的Y5的亮度信息) X (0.5)被合成。
接著，由于深度坐標(biāo)Y6處的縮小率R3,6為1.0，所以，對(duì)于該像素 不進(jìn)行縮小處理，被轉(zhuǎn)寫(xiě)給因縮小而空出的深度坐標(biāo)Y5的像素。同樣， 直到深度坐標(biāo)Y9位置都不進(jìn)行縮小處理地轉(zhuǎn)寫(xiě)像素。
24這樣，在縮小率Ri.j含有小數(shù)部分(1.0以下)的情況下，需要合成
參考像幀數(shù)據(jù)RFD的多個(gè)像素，將其作為修正參考像幀數(shù)據(jù)OFD的亮度 信息。
另外，在行坐標(biāo)X5中，首先由于深度坐標(biāo)Y1 Y3處的縮小率Ri. j 為l.O，所以，參考像幀數(shù)據(jù)RFD的深度坐標(biāo)Y1 Y3的亮度信息，被直 接轉(zhuǎn)寫(xiě)給修正參考像幀數(shù)據(jù)OFD的深度坐標(biāo)Y1 Y3的像素。
行坐標(biāo)X5的深度坐標(biāo)Y4處的縮小率R5,4為0.5，深度坐標(biāo)Y5處的 縮小率R5. 5為1.0?？s小處理部42針對(duì)深度坐標(biāo)Y4的像素，轉(zhuǎn)寫(xiě)參考像 幀數(shù)據(jù)RFD的深度坐標(biāo)Y4與Y5的亮度信息的合成值。具體而言，由于 深度坐標(biāo)Y4的像素被縮小為0.5倍，所以，深度坐標(biāo)Y4的像素信息相應(yīng) 地缺少0.5倍的量。因此，深度坐標(biāo)Y4的像素作為(OFD的Y4的亮度 信息)X (0.5) + (OFD的Y5的亮度信息)X (0.5)被合成。
深度坐標(biāo)Y5處的縮小率R5.5為1.0。深度坐標(biāo)Y5的像素被轉(zhuǎn)寫(xiě)參考 像幀數(shù)據(jù)RFD的深度坐標(biāo)Y5與Y6的亮度信息的合成值。具體而言，由 于深度坐標(biāo)Y5的像素被向深度坐標(biāo)Y4擠出0.5倍的量，所以，深度坐標(biāo) Y5的像素作為(OFD的Y5的亮度信息)X (0.5) + (OFD的Y6的亮 度信息)X (0.5)被合成。
深度坐標(biāo)Y6處的縮小率R5,6為1.0。深度坐標(biāo)Y6的像素被轉(zhuǎn)寫(xiě)參考 像幀數(shù)據(jù)RFD的深度坐標(biāo)Y6與Y7的亮度信息的合成值。具體而言，由 于深度坐標(biāo)Y6的像素被向深度坐標(biāo)Y5擠出0.5倍的量，所以，按照(OFD 的Y6的亮度信息)X (0.5) + (OFD的Y7的亮度信息)X (0.5)的方 式被合成。
深度坐標(biāo)Y7處的縮小率R5,7為0.8。深度坐標(biāo)Y7的像素被轉(zhuǎn)寫(xiě)參考 像幀數(shù)據(jù)RFD的深度坐標(biāo)Y7與Y8的亮度信息的合成值。具體而言，由 于深度坐標(biāo)Y7的像素被向深度坐標(biāo)Y6擠出0.5倍的量，所以，按照(OFD 的Y7的亮度信息)X (0.3) + (OFD的Y8的亮度信息)X (0.7)的方 式被合成。
深度坐標(biāo)Y8處的縮小率R5,7為1.0。深度坐標(biāo)Y8的像素被轉(zhuǎn)寫(xiě)參考 像幀數(shù)據(jù)RFD的深度坐標(biāo)Y8與Y9的亮度信息的合成值。具體而言，由 于深度坐標(biāo)Y8的像素被向深度坐標(biāo)Y7擠出0.7倍的量，所以，按照(OFD的Y7的亮度信息)X (0.1) + (OFD的Y8的亮度信息)X (0.9)的方 式被合成。
通過(guò)反復(fù)執(zhí)行上述的處理直到行坐標(biāo)X7，可以生成圖8 (C)所示的 修正參考像幀數(shù)據(jù)OFD。該修正參考像幀數(shù)據(jù)OFD被以幀單位輸出，在 圖像顯示部7的畫(huà)面上顯示修正參考像。
艮P，根據(jù)本實(shí)施例，縮小率計(jì)算部41按每個(gè)關(guān)心區(qū)域ROI的像素求 出縮小率分布，縮小處理部42根據(jù)與關(guān)心區(qū)域ROI對(duì)應(yīng)的參考像的深度 方向的一個(gè)或相鄰的多個(gè)像素每個(gè)的縮小率，以像素單位對(duì)參考像進(jìn)行縮 小修正，生成修正參考像。該情況下，縮小處理部42可以合成相鄰的多 個(gè)像素的亮度信息而縮小為 一個(gè)像素。
這樣，通過(guò)生成修正參考像，可與圖7 (A) 、 (B)所示的例子同樣， 對(duì)與超聲波像OSP的生物體部位50對(duì)應(yīng)的參考像的生物體部位51賦予變 形，從而生成具有與超聲波像OSP的生物體部位50 —致的形狀的生物體 部位52的修正參考像RFP、因此，能夠可靠地進(jìn)行超聲波像與修正參考 像的對(duì)比觀察。
實(shí)施例4
在實(shí)施例1中，表示了為了使用各計(jì)測(cè)點(diǎn)處的彈性率Ei.j，將壓力Pli, j的壓迫狀態(tài)的變形e i. j，修正為壓力P0的非壓迫狀態(tài)的超聲波像，利用 式(3)求出各像素(i， j)的放大率Ai,j，并以圖3 (A) 圖3 (C)所 示的步驟生成非壓迫狀態(tài)下的修正超聲波像的例子。
而在實(shí)施例2、 3中，表示了為了對(duì)參考像賦予壓迫狀態(tài)的超聲波像 的變形，利用式(6)求出各像素(i， j)的縮小率Ri.j，來(lái)生成壓迫狀態(tài) 下的修正參考像的例子。
在本發(fā)明的實(shí)施例4中，其特征在于，不使用彈性率Ei.j地生成修正 超聲波像或修正參考像，從而縮短運(yùn)算處理時(shí)間。即，因超聲波探頭l的 壓迫力而產(chǎn)生的生物體組織的變形，與對(duì)生物體組織施加的壓力和生物體 組織的彈性率存在關(guān)系，但生物體組織的彈性率是各組織固有的絕對(duì)的 值。因此，由于生物體組織的變形依賴(lài)于對(duì)生物體組織施加的壓力而變動(dòng)， 所以，當(dāng)由超聲波探頭l施加的壓迫力一定時(shí)，或如果假設(shè)收斂在一定的 范圍內(nèi)，則修正變形量e' , j—定或收斂在一定的范圍內(nèi)。因此，只要由實(shí)施例1的放大率計(jì)算部21根據(jù)從變位/變形運(yùn)算部12輸出的各計(jì)測(cè)點(diǎn)處
的變形e,j的分布，利用下式(7)求出放大率Ai,j即可。在該式中，a
是用于將變形e i. j轉(zhuǎn)換為修正變形量e ' i. j而根據(jù)壓迫狀態(tài)設(shè)定的修正系 數(shù)。其中，修正系數(shù)a可以在對(duì)修正超聲波像與參考像進(jìn)行對(duì)比、或重合
顯示時(shí)，根據(jù)兩個(gè)像的錯(cuò)位情況可變地設(shè)定。 Aj.j二 (l+a ei. j) (7)
通過(guò)基于如此求出的放大率，與實(shí)施例1的情況同樣地以原點(diǎn)深度Y (0)處的變形為基準(zhǔn)，根據(jù)放大率A,j增加各計(jì)測(cè)點(diǎn)的像素?cái)?shù)，可生成 與實(shí)施例1同樣的修正超聲波像。
而且，只要實(shí)施例2、 3的縮小率計(jì)算部41根據(jù)從變位/變形運(yùn)算部 12輸出的各計(jì)測(cè)點(diǎn)處的變形ei,j的分布，利用下式(8)求出縮小率Ri.j 即可。在該式中，e是用于將變形e i, j轉(zhuǎn)換為修正變形量e ' i, j而根據(jù)壓 迫狀態(tài)設(shè)定的修正系數(shù)。其中，修正系數(shù)e可以在對(duì)超聲波像與參考像進(jìn) 行對(duì)比、或重合顯示時(shí)，根據(jù)兩個(gè)像的錯(cuò)位情況可變地設(shè)定。
Ri,j二 (1一P e i, j) (8)
并且，優(yōu)選修正系數(shù)a、 e根據(jù)從壓力幀數(shù)據(jù)生成部16輸出的壓力 分布，可變地設(shè)定。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)壓迫狀態(tài)的壓力Pli, j在一定范圍內(nèi)時(shí)，可 以得到以一定的精度除去了變形的修正超聲波像或修正參考像。
而且，由于可以省略彈性率的運(yùn)算及/或壓力分布的運(yùn)算，所以，能 夠縮短超聲波像或參考像的修正處理的時(shí)間。
另外，在上述的各實(shí)施例1 4中，以B模式像作為超聲波像進(jìn)行了 舉例說(shuō)明，但本發(fā)明的超聲波像不限定于B模式像，例如也可以應(yīng)用CFM 圖像、彈性像等其他的圖像。
而且，可以設(shè)置根據(jù)由變位/變形運(yùn)算部12運(yùn)算出的變形分布、或由 放大率計(jì)算部21計(jì)算出的彈性信息的分布，構(gòu)成彩色彈性像數(shù)據(jù)的彈性 像構(gòu)成部。并且，通過(guò)設(shè)置彩色掃描轉(zhuǎn)換器，將從彈性像構(gòu)成部輸出的彩 色彈性像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成彩色彈性像，可以在圖像顯示部7的畫(huà)面上顯示彩色 彈性像。進(jìn)而，通過(guò)切換加法器8,可以使超聲波像與彩色彈性圖像重合 或排列顯示。另外，在實(shí)施例1的情況下，可以由放大處理部22對(duì)彩色彈性像進(jìn) 行放大處理，并將放大后的彩色彈性像顯示到圖像顯示部7的畫(huà)面上。
權(quán)利要求
1、一種超聲波診斷裝置，具備超聲波探頭，其被放到被檢體的體表，與所述被檢體之間收發(fā)超聲波；超聲波像生成機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該超聲波探頭接收到的反射回聲信號(hào)的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，構(gòu)成所述超聲波探頭的掃描面的超聲波像；和顯示機(jī)構(gòu)，其將所述超聲波像顯示到畫(huà)面上；該超聲波診斷裝置設(shè)置有變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)計(jì)測(cè)時(shí)間不同的一對(duì)所述RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，求出被所述超聲波探頭施加的壓迫狀態(tài)下的所述掃描面的生物體部位的變形分布；和修正超聲波像生成機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的變形分布，生成未對(duì)所述生物體部位施加壓力的非壓迫狀態(tài)的修正超聲波像；所述顯示機(jī)構(gòu)在畫(huà)面上顯示所述修正超聲波像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，還具備存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，其預(yù)先存儲(chǔ)由圖像診斷裝置拍攝的超聲波像以外 的體積圖像數(shù)據(jù)；和參考像生成機(jī)構(gòu)，其從該存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中存儲(chǔ)的所述體積 圖像數(shù)據(jù)提取出與所述超聲波像對(duì)應(yīng)的斷層像數(shù)據(jù)，重構(gòu)參考像；所述顯示機(jī)構(gòu)將所述修正超聲波像與所述參考像顯示到同一畫(huà)面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出對(duì)在所述顯示畫(huà)面上顯示的所述超聲波像設(shè)定的關(guān)心區(qū)域的變形分布，所述修正超聲波像生成機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的變形分 布，按照除去所述關(guān)心區(qū)域中的變形的方式對(duì)所述超聲波像進(jìn)行修正，生 成所述修正超聲波像。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，還具備壓力計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)，其計(jì)測(cè)由所述超聲波探頭對(duì)所述被檢體的體 表部施加的壓力；和壓力運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該壓力計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)出的壓 力計(jì)測(cè)值，求出對(duì)所述關(guān)心區(qū)域的生物體部位作用的壓力分布；所述修正超聲波像生成機(jī)構(gòu)具有放大率計(jì)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由所述壓 力運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的所述關(guān)心區(qū)域的所述壓力分布和所述關(guān)心區(qū)域的所述 變形分布，求出所述關(guān)心區(qū)域的生物體部位的彈性率分布，根據(jù)該求出的所述彈性率分布求出除去壓迫狀態(tài)下的所述關(guān)心區(qū)域的生物體部位的變形并對(duì)所述超聲波像進(jìn)行放大修正的放大率分布；和放大處理機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該放大率計(jì)算機(jī)構(gòu)求出的放大率分布，對(duì)壓迫狀態(tài)下的所述超聲波像 進(jìn)行放大修正，生成非壓迫狀態(tài)下的所述修正超聲波像。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述放大率計(jì)算機(jī)構(gòu)將所述關(guān)心區(qū)域以格子狀劃分成多個(gè)微小區(qū)域，根據(jù)壓迫狀態(tài)下的所述壓力分布及所述變形分布求出各微小區(qū)域的彈性 率，并根據(jù)所述各微小區(qū)域的彈性率求出將該微小區(qū)域的變形除去的放大 率，所述放大處理機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述放大率計(jì)算機(jī)構(gòu)求出的放大率，對(duì)壓迫 狀態(tài)下的所述微小區(qū)域進(jìn)行放大修正，生成所述修正超聲波像。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)只求出所述關(guān)心區(qū)域的深度方向的所述變形分布， 所述放大率計(jì)算機(jī)構(gòu)只求出所述關(guān)心區(qū)域的深度方向的所述彈性率分布， 從而只求出所述關(guān)心區(qū)域的深度方向的所述放大率分布。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述顯示機(jī)構(gòu)將所述修正超聲波像和所述參考像并列或重合顯示。
8、 一種超聲波診斷裝置，具備超聲波探頭，其被放到被檢體的體 表，與所述被檢體之間^(發(fā)超聲波；超聲波像生成機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該超聲 波探頭接收到的反射回聲信號(hào)的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，構(gòu)成所述超聲波探頭的 掃描面的超聲波像；存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，其預(yù)先存儲(chǔ)由圖像診斷裝置拍攝的超聲波 像以外的體積圖像數(shù)據(jù)；參考像生成機(jī)構(gòu)，其從該存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中存儲(chǔ)的所述 體積圖像數(shù)據(jù)，提取出與所述超聲波像對(duì)應(yīng)的斷層像數(shù)據(jù)，重構(gòu)參考像； 和顯示機(jī)構(gòu)，其將所述超聲波像和所述參考像顯示在同一畫(huà)面上；該超聲波診斷裝置設(shè)置有變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)計(jì)測(cè)時(shí)間不同的一 對(duì)所述RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，求出被所述超聲波探頭施加的壓迫狀態(tài)下的所述 掃描面的生物體部位的變形分布；和修正參考像生成機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的變形分布修正 所述參考像，生成具有變形的修正參考像；所述顯示機(jī)構(gòu)將所述超聲波像和所述修正參考像顯示到同一畫(huà)面上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出對(duì)所述顯示畫(huà)面上顯示的所述超聲波像設(shè)定的關(guān)心區(qū)域的變形分布，所述修正參考像生成機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的變形分布， 對(duì)所述關(guān)心區(qū)域中的所述參考像進(jìn)行縮小處理，生成所述修正參考像。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述變形運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出對(duì)所述顯示畫(huà)面上顯示的所述超聲波像設(shè)定 的關(guān)心區(qū)域的變形分布，還具備壓力計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)，其計(jì)測(cè)由所述超聲波探頭對(duì)所述被檢體的體 表部施加的壓力；和壓力運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該壓力計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)出的壓 力計(jì)測(cè)值，求出對(duì)所述關(guān)心區(qū)域的生物體部位作用的壓力分布；所述修正參考像生成機(jī)構(gòu)具有縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由所述壓力運(yùn)算機(jī)構(gòu)求出的所述關(guān)心區(qū)域的所述壓力分布和所述關(guān)心區(qū)域的所述變 形分布，求出所述關(guān)心區(qū)域的生物體部位的彈性率分布，并根據(jù)該求出的 所述彈性率分布求出對(duì)所述關(guān)心區(qū)域的所述參考像進(jìn)行修正的縮小率分布；和縮小處理機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由該縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)求出的縮小率分布，對(duì) 所述參考像進(jìn)行縮小修正，生成所述修正參考像。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)將所述關(guān)心區(qū)域以格子狀劃分成多個(gè)微小區(qū)域，根據(jù)壓迫狀態(tài)下的所述壓力分布及所述變形分布求出各微小區(qū)域的彈性 率，并根據(jù)所述各微小區(qū)域的彈性率求出將該微小區(qū)域的變形附加給所述 參考像的縮小率，所述縮小處理機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)求出的縮小率，對(duì)與所 述微小區(qū)域?qū)?yīng)的所述參考像的微小區(qū)域進(jìn)行縮小修正，生成所述修正參 考像。
12、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)按所述關(guān)心區(qū)域的每個(gè)像素求出所述縮小率分布，所述縮小處理機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)求出的縮小率分布，以 像素單位對(duì)與所述關(guān)心區(qū)域?qū)?yīng)的所述參考像進(jìn)行縮小修正，生成所述修正參考像。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述縮小率計(jì)算機(jī)構(gòu)按所述關(guān)心區(qū)域的每個(gè)像素求出所述縮小率分布，所述縮小處理機(jī)構(gòu)根據(jù)與所述關(guān)心區(qū)域?qū)?yīng)的所述參考像的深度方 向的一個(gè)或相鄰多個(gè)像素每一個(gè)的縮小率，以像素單位對(duì)所述參考像進(jìn)行 縮小修正，生成所述修正參考像。
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，所述縮小處理機(jī)構(gòu)對(duì)所述相鄰多個(gè)像素的亮度信息進(jìn)行合成，縮小為 一個(gè)像素。
15、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述顯示機(jī)構(gòu)將所述超聲波像和所述修正參考像并列或重合顯示到同一畫(huà)面上。
全文摘要
為了能夠可靠地進(jìn)行超聲波像、與由超聲波診斷裝置以外的醫(yī)療診斷裝置拍攝的參考像的對(duì)比觀察，設(shè)置有變位/變形運(yùn)算部(12)，其求出被超聲波探頭(1)施加的壓迫狀態(tài)下的掃描面的生物體部位的變形分布；和非壓迫圖像生成部(5)，其根據(jù)由該變位/變形運(yùn)算部求出的變形分布，對(duì)超聲波像進(jìn)行修正，生成非壓迫狀態(tài)的修正超聲波像；或者設(shè)置有壓迫圖像生成部(40)，其根據(jù)由變位/變形運(yùn)算部(12)求出的變形分布，生成對(duì)參考像附加了與超聲波像同等的變形的修正參考像。
文檔編號(hào)A61B8/08GK101553174SQ20078004540
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者松村剛, 荒井修 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)藥