專利名稱：超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用超聲波對被檢體內(nèi)的診斷位置得到斷層像后顯示的超聲波診斷裝置，特別涉及能夠根據(jù)在時(shí)間序列上并列的一組RF信號幀數(shù)據(jù)，計(jì)算該圖像上各點(diǎn)的變形或彈性率，作為定量性地表示活體組織的硬度或柔度的彈性圖像顯示的超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的一般的超聲波診斷裝置，由下列部件構(gòu)成向被檢體發(fā)送及接收超聲波的超聲波收發(fā)部；使用來自該超聲波收發(fā)部的反射回波信號，以所定的周期反復(fù)獲得包含運(yùn)動(dòng)組織在內(nèi)的被檢體內(nèi)的斷層像數(shù)據(jù)的斷層掃描部；顯示該斷層掃描部獲得的時(shí)間序列斷層像數(shù)據(jù)的圖像顯示部。然后，將被檢體內(nèi)部的活體組織的結(jié)構(gòu)，例如作為B模式像顯示。
與此不同，最近開始使用該超聲波裝置，用加壓裝置或超聲波探頭從被檢體的體表面人為地施加外力后，計(jì)測診斷部位的活體組織的變形及/或彈性率，根據(jù)變形或彈性率的數(shù)值數(shù)據(jù)(彈性幀數(shù)據(jù))，作為彈性圖像，顯示組織的硬度的程度。作為這種超聲波裝置，在特開平5-317313公報(bào)或特開2000-60853公報(bào)等中有著記述。
可是，采用上述示例的超聲波診斷裝置進(jìn)行的彈性幀數(shù)據(jù)的圖像化處理，在利用一系列的加壓或減壓操作的過程中取得的時(shí)間序列性地鄰接的2個(gè)RF信號幀數(shù)據(jù)之間的相關(guān)運(yùn)算的關(guān)系方面，在構(gòu)成這些多個(gè)RF信號幀數(shù)據(jù)的組的RF信號幀數(shù)據(jù)之間的時(shí)間間隔中被給予的加壓量或減壓量，沒有完全達(dá)到適合于描繪彈性圖像數(shù)據(jù)的加壓量或減壓量(通常為1％左右)時(shí)，存在著難以正確描繪出由彈性幀數(shù)據(jù)產(chǎn)生的彈性圖像的問題。
另外，在一系列的加壓或減壓操作的過程中，朝著傾斜方向及/或不均勻地給對象加壓或減壓后，對象物內(nèi)的應(yīng)力分布的時(shí)間性的變化和出現(xiàn)不連續(xù)的情況。在這種情況下，時(shí)間軸方向的一系列的彈性幀數(shù)據(jù)(變形數(shù)據(jù))中，由于應(yīng)力分布的時(shí)間性變化出現(xiàn)不連續(xù)的跳躍的座標(biāo)區(qū)域，因此，即使是彈性圖像，也成為將包含時(shí)間性不連續(xù)的跳躍的區(qū)域作為雜波的圖像，存在難以進(jìn)行圖像診斷的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對上述問題研制的，其目的在于，提供在彈性圖像診斷中，將彈性的差異作為圖像，有效地而且具有高S/N比地、在任意的情況下也能用所定的顯示梯度、穩(wěn)定地圖像化的超聲波診斷裝置。
本發(fā)明的超聲波診斷裝置，包括包含產(chǎn)生超聲波的振子的超聲波探頭；與所述探頭連接，向被檢體發(fā)送、接收超聲波的超聲波收發(fā)電路；控制接收的超聲波的相位，生成RF信號幀數(shù)據(jù)的整(調(diào))相加法電路；與所述整相加法電路連接，按照施加給被檢體的壓力的變化程度，能夠可變地構(gòu)成輸出的RF信號幀數(shù)據(jù)的幀間隔的RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部；與所述RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部連接，根據(jù)輸入的一組RF信號幀數(shù)據(jù)，時(shí)間序列性地生成表示斷層像上的各點(diǎn)的變形或彈性率的彈性幀數(shù)據(jù)的彈性幀數(shù)據(jù)運(yùn)算部；與所述彈性幀數(shù)據(jù)運(yùn)算部連接，根據(jù)由所述運(yùn)算部輸入的彈性幀數(shù)據(jù)，生成彈性圖像的彈性圖像生成部。
并且，在采用本發(fā)明的超聲波診斷裝置中，所述彈性圖像生成部，包括進(jìn)行與作為對象的處理區(qū)域?qū)?yīng)的多個(gè)彈性幀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理，求出統(tǒng)計(jì)性特征量的統(tǒng)計(jì)處理電路；根據(jù)統(tǒng)計(jì)的特征量，給每個(gè)彈性幀數(shù)據(jù)設(shè)定將所述彈性幀數(shù)據(jù)圖像化的范圍的上限值和下限值的電路；使所述上限值和下限值與所定的顯示梯度的范圍對應(yīng)，根據(jù)所述彈性幀數(shù)據(jù)生成彈性圖像數(shù)據(jù)的電路。
本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點(diǎn)，將在以下的參閱附圖講述本發(fā)明的實(shí)施示例中得到闡述。


圖1是表示采用本發(fā)明的超聲波診斷裝置的實(shí)施方式的方框圖。
圖2是表示圖1的RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部的一種實(shí)施示例的圖形。
圖3是表示圖1的RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部的另一種實(shí)施示例的圖形。
圖4是表示在超聲波探頭上安裝壓力計(jì)測部(壓力傳感器，計(jì)測探頭的頭部和被檢體之間的壓力的方法的一種示例的圖形。
圖5是表示圖1的彈性數(shù)據(jù)處理部的動(dòng)作的一個(gè)實(shí)施示例的圖形。
圖6是表示圖1的彈性數(shù)據(jù)處理部的動(dòng)作的其它實(shí)施示例的圖形。
圖7是表示在圖6的彈性數(shù)據(jù)處理部中，對彈性幀數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)變換的前后的關(guān)系的圖形。
圖8是表示在圖6的彈性數(shù)據(jù)處理部中，組合多個(gè)函數(shù)后對彈性幀數(shù)據(jù)進(jìn)行變換的的一個(gè)示例的圖形。
圖9是表示圖1的彈性數(shù)據(jù)處理部的動(dòng)作的又一個(gè)其它實(shí)施示例的圖形。
圖10是表示加壓·減壓速度的時(shí)間性的變化和RF信號的取得時(shí)刻之間的關(guān)系的一個(gè)示例的圖形。
圖11A、11B是表示固定、設(shè)定彈性幀數(shù)據(jù)的上限值及下限值時(shí)的彈性圖像亮度分布的時(shí)間性變動(dòng)的圖形。
圖12A、12B是在圖9的彈性數(shù)據(jù)處理部中，用統(tǒng)計(jì)學(xué)上的共同條件適當(dāng)設(shè)定彈性幀數(shù)據(jù)的上限值及下限值時(shí)的彈性圖像亮度分布的時(shí)間性變動(dòng)的圖形。
圖13是表示RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部和彈性數(shù)據(jù)處理部一起動(dòng)作的一個(gè)示例的圖形。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，詳細(xì)講述本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示采用本發(fā)明的超聲波診斷裝置的實(shí)施方式的方框圖。該超聲波診斷裝置，在利用超聲波對被檢體100的診斷部位獲得斷層像的同時(shí)，還能夠顯示表示活體組織的硬度或柔度的彈性圖像。該超聲波診斷裝置，如圖1所示，具有超聲波探頭101，發(fā)送電路102，接收電路103，整相加法電路104，信號處理部105，黑白掃描變換器106，圖像顯示器107，RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108，變位計(jì)測器109，壓力計(jì)測器110，變形及彈性率運(yùn)算部11，彈性數(shù)據(jù)處理部112，彩色掃描變換器113，切換加法器114。
由超聲波探頭101、發(fā)送電路102、接收電路103、整相加法電路104及信號處理部105構(gòu)成超聲波收發(fā)部。該超聲波收發(fā)部，使用超聲波探頭101，使超聲波波束在被檢體的體內(nèi)以一定方向掃描，從而獲得一枚斷層像。超聲波探頭101是將多個(gè)振子矩形狀地排列而成，機(jī)械式或電子式地進(jìn)行射束掃描，向被檢體發(fā)送及接收超聲波的裝置，雖然圖中未示出，但其中內(nèi)置著和超聲波的發(fā)生源一起接收反射回波的振子。各振子通常具有下述功能將輸入的脈沖波或連續(xù)波的發(fā)送信號變換成超聲波后發(fā)射的功能，以及接收從被檢體的內(nèi)部反射的超聲波后，變換成電氣信號的接收信號后輸出的功能。
發(fā)射電路102，在生成用于驅(qū)動(dòng)超聲波探頭101使其產(chǎn)生超聲波的發(fā)射脈沖的同時(shí)，將由內(nèi)置的發(fā)射整相加法電路所發(fā)射的超聲波的收斂點(diǎn)設(shè)定成某個(gè)深度。接收電路103，用所定的增益將用超聲波探頭101接收的反射回波信號放大。數(shù)量與被放大的各振子的數(shù)量對應(yīng)的接收信號，分別作為獨(dú)立的接收信號輸入整相加法電路104。整相加法電路104輸入用接收電路103放大的接收信號，控制它們的相位，對一個(gè)或多個(gè)收斂點(diǎn)形成超聲波束。信號處理部105輸入來自整相加法電路104的接收信號，進(jìn)行增益修正、記錄壓縮、檢波、輪廓強(qiáng)調(diào)、濾波處理等各種信號處理。
黑白掃描變換器106，使用所述超聲波收發(fā)部的信號處理部105輸出的反射回波信號，以超聲波周期取得包含運(yùn)動(dòng)組織的被檢體100內(nèi)的RF信號幀數(shù)據(jù)，切換該RF信號幀數(shù)據(jù)，通過加法器114做媒介，在圖像顯示器107上顯示。由1個(gè)RF信號幀數(shù)據(jù)構(gòu)成1枚圖像。這樣，黑白掃描變換器106由下列部件構(gòu)成旨在以電視方式的周期依次讀出RF信號幀數(shù)據(jù)的斷層掃描部，以及旨在進(jìn)行系統(tǒng)控制的各種控制電路，例如將來自信號處理部105的反射回波信號變換成數(shù)字信號的A/D變換器，時(shí)間系列地記憶用該A/D變換器數(shù)字化的斷層像數(shù)據(jù)的多枚幀存儲器，控制這些動(dòng)作的控制器等。
圖像顯示器107顯示黑白掃描變換器106獲得的時(shí)間系列的斷層像數(shù)據(jù)，由通過切換加法器114做媒介將黑白掃描變換器106輸出的圖像數(shù)據(jù)變換成模擬信號的D/A變換器，和輸入來自該D/A變換器的模擬視頻信號后作為圖像顯示的彩色電視監(jiān)視器構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，在從整相加法電路104的輸出側(cè)分岔后，設(shè)置RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108和變位計(jì)測部109的同時(shí)，還與其并列設(shè)置壓力計(jì)測部110。在變位計(jì)測部109及壓力計(jì)測部110的后級，設(shè)置變形及彈性率運(yùn)算部111、彈性數(shù)據(jù)處理部112和彩色掃描變換器113，在該彩色掃描變換器113和黑白掃描變換器106的輸出側(cè)，設(shè)置切換加法器114。
關(guān)于該實(shí)施方式涉及的RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108的動(dòng)作，使用圖2進(jìn)行講述。圖2是表示圖1的RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部的一種實(shí)施示例的圖形。RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108，作為成為變位計(jì)測的基準(zhǔn)之一的RF信號幀數(shù)據(jù)，任意選擇追溯到過去的幀數(shù)(與現(xiàn)在的幀數(shù)據(jù)的幀間隔數(shù))。就是說，RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108以超聲波診斷裝置的幀速率，將整相加法電路104時(shí)間系列地一個(gè)接一個(gè)地輸出的RF信號幀數(shù)據(jù)，依次在幀存儲器1081內(nèi)確保。RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108將幀存儲器1081內(nèi)現(xiàn)在時(shí)刻確保的最新的數(shù)據(jù)，作為RF信號幀數(shù)據(jù)Q。RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108按照來自超聲波診斷裝置的控制部200的控制命令，時(shí)間性地從過去的RF信號幀數(shù)據(jù)Q—1、Q—2、Q—3、…、Q—M中選擇1個(gè)RF信號幀數(shù)據(jù)，將它作為RF信號幀數(shù)據(jù)R，暫時(shí)存入RF信號幀數(shù)據(jù)選擇電路1082中。RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108將存入幀存儲器1081的最新的RF信號幀數(shù)據(jù)Q和存入RF信號幀數(shù)據(jù)選擇電路1082的RF信號幀數(shù)據(jù)R，并列地向變位計(jì)測部109輸出。
就是說，RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108，首先作為構(gòu)成向變位計(jì)測部109發(fā)送的1組RF信號幀數(shù)據(jù)的過去的RF信號幀數(shù)據(jù)R，不僅可以選擇與現(xiàn)在的RF信號幀數(shù)據(jù)Q時(shí)間性地鄰接的RF信號幀數(shù)據(jù)Q—1，而且可以任意選擇作為過去的RF信號幀數(shù)據(jù)R，去掉M幀(M＝1、2、3、…)后的RF信號幀數(shù)據(jù)Q—M。此外，幀間隔數(shù)M(M＝1、2、3、…)，在通過超聲波收發(fā)部做媒介給予被檢者的壓力變化不能太大時(shí)，可以通過超聲波診斷裝置的用戶接口任意設(shè)定·變更。
圖3是表示圖1的RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部的另一種實(shí)施示例的圖形。圖3的RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108，按照來自超聲波診斷裝置的控制部200的控制指令，將在過去某個(gè)情況P中取得的RF信號幀數(shù)據(jù)P在幀存儲器1081中確保。RF信號幀數(shù)據(jù)選擇電路1082不更新幀存儲器1081中確保的RF信號幀數(shù)據(jù)P，而是作為過去的在任意情況下的RF信號幀數(shù)據(jù)，經(jīng)常參照。這樣，由現(xiàn)在確保的RF信號幀數(shù)據(jù)Q和RF信號幀數(shù)據(jù)P構(gòu)成的1組RF信號幀數(shù)據(jù)，就被輸入變位計(jì)測部109。是否采用圖3所示的功能 采用時(shí)，何時(shí)取得RF信號幀數(shù)據(jù)P等的設(shè)定，在通過超聲波收發(fā)部做媒介給予被檢者的壓力變化不能太大時(shí)，可以通過超聲波診斷裝置的用戶接口任意切換·設(shè)定·變更。
將構(gòu)成1組RF信號幀數(shù)據(jù)的過去和現(xiàn)在的RF信號幀數(shù)據(jù)的間隔限定成為鄰接幀時(shí)，在構(gòu)成在一系列的加壓或減壓操作的過程中取得的多個(gè)RF信號幀數(shù)據(jù)組的RF信號幀數(shù)據(jù)之間的時(shí)間間隔中被給予的加壓量或減壓量，有時(shí)沒有完全達(dá)到適合于描繪彈性圖像數(shù)據(jù)的加壓量或減壓量(通常為1％左右)。與此不同，如圖2及圖3所示，構(gòu)成RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部后，可以將過去和現(xiàn)在的RF信號幀數(shù)據(jù)之間的間隔設(shè)定得很大。這在超聲波檢查中，由于受到被檢者的體格方面的物理性的制約，一系列的加壓或減壓的速度不能太大的情況下，非常有用。用戶可以觀看彈性圖像的變化狀況，任意設(shè)定·變更幀間隔。
變位計(jì)測部109根據(jù)RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108選擇的1組RF信號幀數(shù)據(jù)，實(shí)施1維或2維相關(guān)處理，計(jì)測斷層像上的各點(diǎn)的變位或移動(dòng)矢量(變位的方向和大小)。作為該移動(dòng)矢量的檢出方法，例如，有特開平5—317313號公報(bào)記述的那種塊匹配法和傾斜法。塊匹配法是將圖像劃分成例如由N×N像素構(gòu)成的塊，從上一幀開始尋找與現(xiàn)在的幀中著眼的塊最近似的塊，參照它進(jìn)行預(yù)測代碼化。
斷層像上的各點(diǎn)的變位或移動(dòng)矢量，還可以根據(jù)來自被檢體表面的探頭的移動(dòng)量求出。
探頭的移動(dòng)量，可以使用特開平10-151131號公報(bào)記述的、分別具有固有的3軸正交系的座標(biāo)空間的發(fā)射機(jī)和接收后求出。如果將接收機(jī)設(shè)置在探頭內(nèi)，而將發(fā)射機(jī)不動(dòng)地設(shè)置在被檢體的附近，就能夠知道接收機(jī)在用發(fā)射機(jī)設(shè)定的座標(biāo)空間中的位置。這樣，可以求出隨著將壓力施加給被檢體后移動(dòng)的探頭的移動(dòng)量。例如，發(fā)射機(jī)用產(chǎn)生3軸正交系的磁場的磁場發(fā)生線圈構(gòu)成，接收機(jī)用能夠檢出3軸正交系的磁場的線圈構(gòu)成。將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)配置成各自的3軸正交系的磁場的磁場發(fā)生線圈和磁場檢出線圈的線圈面相互正交。交流電流流入發(fā)射機(jī)的各線圈后，使其產(chǎn)生交流磁場。產(chǎn)生的交流磁場用接收機(jī)的檢出線圈檢出。利用未圖示的運(yùn)算裝置計(jì)算檢出磁場的各方向成分及其磁場強(qiáng)度，可以知道發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的位置關(guān)系。使RF信號幀數(shù)據(jù)反映由計(jì)算出來的位置關(guān)系求出的探頭的移動(dòng)量。或者根據(jù)算出的移動(dòng)量本身，求出彈性幀數(shù)據(jù)。
壓力計(jì)測部110計(jì)測或推定被檢體100的診斷部位的活體內(nèi)壓力。該超聲波診斷裝置，采用使用設(shè)置在探頭部1011上的超聲波探頭101，在控制部200的控制下，一邊進(jìn)行超聲波收發(fā)，一邊利用設(shè)置在探頭部1011上的壓力器115加壓或減壓，將應(yīng)力分布給予被檢體100的診斷部位的體腔內(nèi)的方法。該方法，為了計(jì)測在探頭部1011和被檢體100之間外加著多大程度的壓力，例如如圖4所示，在探頭部1011的側(cè)面安裝能夠檢出向棒狀部件施加的壓力的壓力傳感器1012，在任意的情況下測量探頭部1011和被檢體100之間的壓力，將測到的壓力值發(fā)送給變形及彈性率運(yùn)算部111。此外，在圖4中，還可以安裝被安裝到探頭部1011上后自動(dòng)給活體加壓·減壓的加壓器115。
變形及彈性率運(yùn)算部111，根據(jù)分別由變位計(jì)測部109及壓力計(jì)測部110輸出的移動(dòng)量(變位△L)及壓力的變化(△P)，計(jì)算斷層像上各點(diǎn)的變形及彈性率，生成變形或彈性率的數(shù)值數(shù)據(jù)(彈性幀數(shù)據(jù))，將它向彈性數(shù)據(jù)處理部112輸出。關(guān)于變形及彈性率運(yùn)算部111進(jìn)行的變形運(yùn)算，例如，可以不需要壓力的數(shù)據(jù)，而將其變位△L空間微分(△L/△X)后求出?！鱔表示座標(biāo)的變位。另外，關(guān)于彈性率之一的楊氏模量Ym的運(yùn)算，可以通過用移動(dòng)量的變化除壓力的變化的下列公式求出。
Ym＝(△P)/(△L/L) 式中L是原來的長度。
圖5是表示圖1的彈性數(shù)據(jù)處理部的動(dòng)作的一個(gè)實(shí)施示例的圖形。彈性數(shù)據(jù)處理部112將從變形及彈性率運(yùn)算部111時(shí)間序列地一個(gè)個(gè)輸入的彈性幀數(shù)據(jù)X依次在幀存儲器1121內(nèi)確保。彈性數(shù)據(jù)處理部112將在幀存儲器1121內(nèi)現(xiàn)在確保的彈性幀數(shù)據(jù)作為彈性幀數(shù)據(jù)N。然后，在幀存儲器1121內(nèi)，按照N、N—1、N—2、…、N—M的順序，時(shí)間序列性地記憶彈性幀數(shù)據(jù)。加法平均處理電路1122，按照來自超聲波診斷裝置的控制部200的控制指令，從幀存儲器1121確保的彈性幀數(shù)據(jù)中，從最接近現(xiàn)在的數(shù)據(jù)起，依次選擇M幀彈性幀數(shù)據(jù)。加法平均處理電路1122根據(jù)從幀存儲器1121中選擇的現(xiàn)在的彈性幀數(shù)據(jù)N及過去的M幀彈性幀數(shù)據(jù)N—1、N—2、…、N—M，進(jìn)行相同的座標(biāo)數(shù)據(jù)點(diǎn)彼此的加法平均處理。將由該加法平均處理獲得的彈性幀數(shù)據(jù)，作為現(xiàn)在的彈性幀數(shù)據(jù)Y發(fā)送給彩色掃描變換器113。此外，在彈性幀數(shù)據(jù)的加法平均處理中選擇的過去的彈性幀數(shù)據(jù)的幀數(shù)M，和是否采用彈性幀數(shù)據(jù)的加法平均處理功能，可以在超聲波診斷裝置的用戶接口中任意地設(shè)定·變更。
用公式表示上述動(dòng)作，就成為如下所示。
(彈性幀數(shù)據(jù)Y)i，j＝{(彈性幀數(shù)據(jù)N)i，j+(彈性幀數(shù)據(jù)N—1)i，j+(彈性幀數(shù)據(jù)N—2)i，j+…+(彈性幀數(shù)據(jù)N—M)i，j}÷(M+1)式中，指標(biāo)i，j表示各幀數(shù)據(jù)的座標(biāo)。
采用該實(shí)施方式的彈性數(shù)據(jù)處理部中的加法平均處理部1122，通過進(jìn)行在時(shí)間軸方向的彈性幀數(shù)據(jù)之間的加法平均處理，可以緩和朝著傾斜方向不均勻地給對象加壓或減壓后對象物內(nèi)的應(yīng)力分布具有的在時(shí)間上不連續(xù)的跳躍的區(qū)域，使之變成連續(xù)性的，從而能夠減少雜波。
圖6是表示圖1的彈性數(shù)據(jù)處理部的動(dòng)作的另一個(gè)實(shí)施示例的圖形。該實(shí)施示例的彈性數(shù)據(jù)處理部112，對輸入的彈性幀數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)變換。彈性數(shù)據(jù)處理部112在幀存儲器1123內(nèi)確保從變形及彈性率運(yùn)算部111時(shí)間序列地一個(gè)個(gè)輸出的彈性幀數(shù)據(jù)X，由壓縮處理電路1124根據(jù)反映來自超聲波診斷裝置的控制部200的控制指令的指令的彈性幀數(shù)據(jù)和彈性圖像數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)行數(shù)據(jù)的對數(shù)變換，將變換后彈性幀數(shù)據(jù)的作為彈性幀數(shù)據(jù)Y，發(fā)送給彩色掃描變換器113。圖6的彈性數(shù)據(jù)處理部112進(jìn)行的對數(shù)處理，如果將輸入的彈性幀數(shù)據(jù)用[(彈性幀數(shù)據(jù)X)i，j]表示，輸出的彈性幀數(shù)據(jù)用[(彈性幀數(shù)據(jù)Y)i，j]表示，就可以用下述公式表示。
(彈性幀數(shù)據(jù)Y)i，j＝A×Log10[B×{(彈性幀數(shù)據(jù)X)i，j+C}+1]式中，指標(biāo)i，j表示各幀數(shù)據(jù)的座標(biāo)，另外，上述A、B、C分別表示某個(gè)常數(shù)。特別是上式中的常數(shù)A、B、C的值的組合，和是否采用壓縮處理功能，可以在超聲波診斷裝置的用戶接口中任意地設(shè)定·變更。
特別是在采用彈性圖像的圖像診斷中，在明確地檢出懷疑是癌組織的硬化部位時(shí)具有非常大的意義，能夠醒目地描繪出堅(jiān)硬區(qū)域是十分重要的。作為活體組織的性狀，例如有報(bào)告說在乳腺區(qū)域中，脂肪組織和癌組織的硬度差異高達(dá)數(shù)十倍(T.A.Krouskopet al，Ultrasonic Imaging，1998)。可是，采用現(xiàn)有的超聲波診斷裝置的旨在用彩色顯示的色調(diào)信息變換單元或旨在用黑白濃度顯示的黑白亮度變換單元中的彈性幀數(shù)據(jù)的彈性圖像化，由于彈性幀數(shù)據(jù)的各值和彈性圖像數(shù)據(jù)的各值具有圖7的虛線所示的線性關(guān)系，所以要在同一個(gè)彈性圖像中描繪這些組織的硬度的差異時(shí)，無論將彈性幀數(shù)據(jù)的哪個(gè)區(qū)域作為圖像化范圍選擇，柔軟的區(qū)域和堅(jiān)硬的區(qū)域這兩個(gè)區(qū)域之間的硬度的空間性的變化過程也只能用線性關(guān)系描繪，難以使堅(jiān)硬區(qū)域突出，作為硬化部位的輪廓掌握。就是說，只有極端柔軟的區(qū)域和極端堅(jiān)硬的區(qū)域這兩個(gè)區(qū)域被突出描繪，成為將它2值化的圖像，難以將硬度由柔軟的區(qū)域向堅(jiān)硬的區(qū)域變化的很大的硬度變化過程作為色調(diào)信息或黑白亮度信息適當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)。所以，作為彈性圖像診斷，有時(shí)很難判定硬化的癌組織的大小。但像上述實(shí)施方式那樣，在彈性數(shù)據(jù)處理部112中使用壓縮處理電路1124后，就能夠如圖7的實(shí)線所示，在輸入的彈性幀數(shù)據(jù)中，在具有較小的值的區(qū)域(堅(jiān)硬部分的區(qū)域)，成為座標(biāo)空間性的值的變化敏感的彈性幀數(shù)據(jù)；而在具有較大的值的區(qū)域(柔軟部分的區(qū)域)，則成為座標(biāo)空間性的值的變化遲鈍的彈性幀數(shù)據(jù)。在根據(jù)彈性數(shù)據(jù)處理部112輸出的彈性幀數(shù)據(jù)生成彈性圖像數(shù)據(jù)時(shí)，由于能夠醒目地顯示堅(jiān)硬區(qū)域，所以易于掌握硬化部位的輪廓。
作為圖6的彈性數(shù)據(jù)處理部112的壓縮處理電路1124進(jìn)行的數(shù)據(jù)變換處理，以對數(shù)變換為例進(jìn)行了講述。但是也可以使用具有達(dá)到上述目的的特性的其它變換函數(shù)進(jìn)行壓縮處理。例如，可以將A、B作為常數(shù)，使用Y＝A×(1—Exp(—B×X))等。另外，還可以準(zhǔn)備多種變換函數(shù)，用超聲波診斷裝置的用戶接口任意地設(shè)定·變更。進(jìn)而，例如還可以用圖8所示的那種多條曲線構(gòu)成一個(gè)變換函數(shù)。在圖8的函數(shù)中，可以將交點(diǎn)G上下左任意設(shè)定·變更。這樣，可以自由設(shè)定堅(jiān)硬部分和柔軟部分的靈敏度。
圖9是表示圖1的彈性數(shù)據(jù)處理部112的動(dòng)作的又一個(gè)實(shí)施示例的圖形。圖9的彈性數(shù)據(jù)處理部112，對輸入的彈性幀數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。就是說，圖9的彈性數(shù)據(jù)處理部112在彈性數(shù)據(jù)處理部112的幀存儲器1123內(nèi)確保從變形及彈性率運(yùn)算部111時(shí)間序列地一個(gè)個(gè)輸出的彈性幀數(shù)據(jù)X。彈性數(shù)據(jù)處理部112的統(tǒng)計(jì)處理電路1125，在反映來自超聲波診斷裝置的控制部200的控制指令(統(tǒng)計(jì)處理區(qū)域信息)的指令的彈性幀數(shù)據(jù)的坐標(biāo)區(qū)域中，進(jìn)行彈性幀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理，將其結(jié)果——統(tǒng)計(jì)性特征量作為基準(zhǔn)，決定作為在生成彈性圖像數(shù)據(jù)之際圖像數(shù)據(jù)化的范圍而選擇的彈性幀數(shù)據(jù)的上限值及下限值，將彈性幀數(shù)據(jù)Y和上限值及下限值發(fā)送給彩色掃描變換器113。彈性幀數(shù)據(jù)Y，既可以是處理區(qū)域的任意的彈性幀數(shù)據(jù)X，也可以是平均值。
作為圖9的統(tǒng)計(jì)處理電路1125中的統(tǒng)計(jì)性特征量，例如，可以求出平均值、離散值，再將輸入的彈性幀數(shù)據(jù)表示為[(彈性幀數(shù)據(jù)X)i，j]后，用下式表示平均值及離散值。
(平均值)＝[∑(彈性幀數(shù)據(jù)X)i，j]÷(處理區(qū)域數(shù)據(jù)數(shù))(離散值)2＝[∑{(彈性幀數(shù)據(jù)X)i，j—(平均值)}2]÷(處理區(qū)域數(shù)據(jù)數(shù))其中，上式中的∑，表示反映來自超聲波診斷裝置的控制部200的控制指令——統(tǒng)計(jì)處理區(qū)域信息1126的彈性幀數(shù)據(jù)的坐標(biāo)區(qū)域中的要素的和。
此外，作為生成彈性圖像數(shù)據(jù)之際圖像數(shù)據(jù)化的范圍而選擇的彈性幀數(shù)據(jù)的上限值及下限值，可以作為(上限值)＝(平均值)+(常數(shù)D)×(離散值){或(上限值)＝(常數(shù)D’)×(平均值)}(下限值)＝(平均值)—(常數(shù)E)×(離散值){或(下限值)＝(常數(shù)E’)×(平均值)}求出，將求出的上限值及下限值發(fā)送給彩色掃描變換器113。另外，在超聲波診斷裝置的用戶接口中，可以任意設(shè)定·變更常數(shù)D或D’以及E或E’。進(jìn)而，還可以用上式只設(shè)定上限值及下限值內(nèi)的一個(gè)，將另一個(gè)設(shè)定成不反映彈性幀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)性的特征的固定值。例如，可以將下限值固定成變形量0％，將上限值設(shè)定成平均值+2×離散值。
圖10是表示加壓·減壓速度的時(shí)間性的變化和RF信號的取得時(shí)刻之間的關(guān)系的一個(gè)示例。由圖10可知在一系列的加壓或減壓的操作過程中，加壓或減壓的速度V變動(dòng)時(shí)，將用RF信號幀數(shù)據(jù)S1和RF信號幀數(shù)據(jù)S2的組求出的彈性幀數(shù)據(jù)，作為E1；將用RF信號幀數(shù)據(jù)S2和RF信號幀數(shù)據(jù)S3的組求出的彈性幀數(shù)據(jù)，作為E2；將用RF信號幀數(shù)據(jù)S3和RF信號幀數(shù)據(jù)S4的組求出的彈性幀數(shù)據(jù)，作為E3；將用RF信號幀數(shù)據(jù)S4和RF信號幀數(shù)據(jù)S5的組求出的彈性幀數(shù)據(jù)，作為E4。將縱軸作為數(shù)據(jù)要素的個(gè)數(shù)，橫軸作為變形量，用相同的刻度示意性描繪各彈性幀數(shù)據(jù)E1～E4的同一座標(biāo)區(qū)域的統(tǒng)計(jì)分布(直方圖)后，就成為圖11A、11B所示。
如圖11A所示，時(shí)間序列地取得的一系列彈性幀數(shù)據(jù)中的同一區(qū)域的彈性幀數(shù)據(jù)E1～E4，隨著時(shí)間而變動(dòng)。就是說，意味著在一系列的加壓或減壓的操作過程中，在加壓或減壓的速度變動(dòng)時(shí)，時(shí)間序列地取得的一系列彈性幀數(shù)據(jù)中的同一區(qū)域的彈性幀數(shù)據(jù)就按照加壓或減壓的速度的變動(dòng)而變動(dòng)。在采用現(xiàn)有技術(shù)的超聲波診斷裝置的色調(diào)信息變換單元或黑白亮度信息變換單元中的彈性幀數(shù)據(jù)的彈性圖像化中，彈性幀數(shù)據(jù)的各值和彈性圖像化的各值被一對一地固定、對應(yīng)。例如，在圖11A、11B所示的那種彈性幀數(shù)據(jù)E2中，將最佳化時(shí)的上限值及下限值，作為在任意的情況中的彈性幀數(shù)據(jù)E1～E4的上限值及下限值，生成彈性圖像數(shù)據(jù)EP1～EP4。這時(shí)，在彈性幀數(shù)據(jù)E3的情況下，計(jì)算出變形比較大的區(qū)域成為不能圖像化的彈性圖像數(shù)據(jù)EP3，反之，在彈性幀數(shù)據(jù)E1的情況下，計(jì)算出變形比較小的區(qū)域成為不能圖像化的彈性圖像數(shù)據(jù)EP1。在取得彈性幀數(shù)據(jù)E2的情況下的那種梯度性最佳化的彈性圖像數(shù)據(jù)EP2的那種彈性圖像數(shù)據(jù)，不一定能夠在任意的情況下生成。
這樣，在采用現(xiàn)有技術(shù)的超聲波診斷裝置的彩色掃描變換器中的彈性幀數(shù)據(jù)的彈性圖像化，在加壓或減壓速度變動(dòng)時(shí)，與之相應(yīng)，時(shí)間序列地取得的一系列的彈性圖像數(shù)據(jù)中的同一區(qū)域的黑白亮度或色調(diào)變動(dòng)了的圖像(參照圖11B)，成為難以進(jìn)行圖像診斷的圖像。就是說不一定在所有的情況下，該固定的對應(yīng)關(guān)系能夠使彈性圖像的對比度最佳化。與此不同，在圖9的彈性數(shù)據(jù)處理部中的統(tǒng)計(jì)處理電路中，在圖10所示的那種一系列的加壓或減壓操作過程中，加壓或減壓速度V變動(dòng)時(shí)，在任意的情況下，實(shí)施彈性幀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理，將該統(tǒng)計(jì)性特征量作為基準(zhǔn)，設(shè)定圖像化范圍的上限值及下限值。例如，如圖12A所示，將(平均值)±(常數(shù)D)×(離散值)作為圖像范圍，對任意情況的彈性幀數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。在這里，將常數(shù)D作為任意情況下的共同值。這樣，對彈性幀數(shù)據(jù)的每一個(gè)，設(shè)定最佳的圖像化范圍。
將如此求出的任意情況下的彈性幀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)上的共同的上限值及下限值，發(fā)送給彩色掃描變換器，在該上限值及下限值的范圍內(nèi)生成彈性圖像數(shù)據(jù)，從而可以生成圖12B所示的那種在任意的情況下將彈性幀數(shù)據(jù)要素有效地梯度化的彈性圖像數(shù)據(jù)EP11～EP14。采用該實(shí)施方式涉及的彈性數(shù)據(jù)處理部中的統(tǒng)計(jì)處理電路后，即使加壓或減壓速度變動(dòng)時(shí)，也能夠抑制時(shí)間序列性地取得的一系列的彈性圖像數(shù)據(jù)中的同一區(qū)域的黑白亮度或色調(diào)的變動(dòng)，用在時(shí)間上穩(wěn)定的所定的顯示質(zhì)量提供圖像，從而有易于進(jìn)行圖像診斷。就是說，可以在任何情況下，都能夠使超過彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的顯示梯度的上限值的像素?cái)?shù)的比率和未達(dá)到下限值的像素?cái)?shù)的比率標(biāo)準(zhǔn)化為一定的分布曲線，能夠獲得抑制黑白亮度或色調(diào)的變動(dòng)的圖像。
在圖12A、12B中，生成各彈性幀數(shù)據(jù)具有的變形的平均值與所定的顯示梯度范圍的中央部位對應(yīng)的彈性圖像數(shù)據(jù)。
在上述的實(shí)施方式中，作為RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部的動(dòng)作之一，講述了選擇1組RF信號幀數(shù)據(jù)，將這1組RF信號幀數(shù)據(jù)之間的幀間隔數(shù)作為可變的情況。另外，作為彈性數(shù)據(jù)處理部中的動(dòng)作的一個(gè)示例，講述了在彈性數(shù)據(jù)處理部具有的統(tǒng)計(jì)處理電路中，進(jìn)行彈性幀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理的情況。下面，講述RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部和彈性數(shù)據(jù)處理部一起動(dòng)作的情況。
圖13是表示RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部和彈性數(shù)據(jù)處理部一起動(dòng)作的一個(gè)示例的圖形。首先，在RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108中，將生成本次的彈性幀數(shù)據(jù)之際采用的1組RF信號幀數(shù)據(jù)之間的幀間隔數(shù)的信息(本次的幀間隔數(shù)信息131)發(fā)送給彈性數(shù)據(jù)處理部112的幀間隔最佳化電路1127。進(jìn)而，由彈性數(shù)據(jù)處理部112的統(tǒng)計(jì)處理電路1125對本次的彈性幀數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，將其結(jié)果——統(tǒng)計(jì)性特征量，發(fā)送給幀間隔最佳化電路1127。幀間隔最佳化電路1127根據(jù)RF信號幀數(shù)據(jù)選擇電路1082輸出的本次的幀間隔數(shù)信息131和統(tǒng)計(jì)處理電路1125輸出的本次的彈性幀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)性特征量的信息，作為生成下次的彈性幀數(shù)據(jù)之際采用的1組RF信號幀數(shù)據(jù)之間的幀間隔數(shù)，計(jì)算最佳的幀間隔數(shù)，將該最佳的幀間隔數(shù)的信息，作為下次的幀間隔數(shù)信息131反饋給RF信號幀數(shù)據(jù)選擇電路1082。RF信號幀數(shù)據(jù)選擇電路1082根據(jù)幀間隔最佳化電路1127輸出的最佳的幀間隔數(shù)(下次的幀間隔數(shù)信息131)，設(shè)定生成下次的彈性幀數(shù)據(jù)之際采用的1組RF信號幀數(shù)據(jù)之間的幀間隔數(shù)。
下面，講述幀間隔最佳化電路1127的動(dòng)作的一個(gè)示例。作為生成本次的彈性幀數(shù)據(jù)的1組RF信號幀數(shù)據(jù)的幀間隔數(shù)的信息(本次的幀間隔數(shù))的和本次的彈性幀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果，將變形量的平均值輸入幀間隔最佳化電路1127，將常數(shù)H作為0.5～2.5的范圍時(shí)求出的最佳的幀間隔數(shù)，可以通過下式求出。
(最佳的幀間隔數(shù))＝(常數(shù)H)×(本次的幀間隔數(shù))÷(變形量的平均值)這樣求出的最接近最佳的幀間隔數(shù)的自然數(shù)，作為生成下次的彈性幀數(shù)據(jù)的1組RF信號幀數(shù)據(jù)的幀間隔數(shù)的信息(下次的幀間隔數(shù)信息132)，發(fā)送給RF信號幀數(shù)據(jù)選擇電路1082。例如作為常數(shù)H，設(shè)定為“1”時(shí)，作為下次的彈性幀數(shù)據(jù)中的變形量，預(yù)測可以獲得約1％左右的數(shù)值的幀間隔數(shù)，就被發(fā)送給RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部。
根據(jù)彈性圖像進(jìn)行的圖像診斷中的堅(jiān)硬的區(qū)域和柔軟的區(qū)域的分辯能，在取得1組RF信號幀數(shù)據(jù)之間的時(shí)間間隔中，對被物理性地給予的加壓或減壓量具有很大的依賴性，據(jù)說通常作為結(jié)果，在給予0.5％～2.5％左右的變形量的加壓量或減壓量的范圍中，可以獲得對比分辯度最高的彈性像。如圖13所示的實(shí)施方式那樣，構(gòu)成RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108和彈性數(shù)據(jù)處理部112的幀間隔最佳化電路1127一起動(dòng)作時(shí)，作為彈性像，即使在大大超出變形量的最佳范圍的那種瞬時(shí)變大或瞬時(shí)變小地加壓或減壓的過程中，通過將1組RF信號幀數(shù)據(jù)之間的幀間隔數(shù)最佳化，也能夠與那種事態(tài)瞬時(shí)對應(yīng)，在時(shí)間上穩(wěn)定地描繪出對比分辯度很高的彈性像。
彩色掃描變換器113，具有輸入規(guī)定由彈性數(shù)據(jù)處理部112輸出的彈性幀數(shù)據(jù)和由超聲波診斷裝置的控制部200輸出的命令或彈性數(shù)據(jù)處理部112輸出的彈性幀數(shù)據(jù)中的梯度化選擇范圍的上限值及下限值，在根據(jù)該彈性幀數(shù)據(jù)生成彈性圖像數(shù)據(jù)之際賦予紅、綠、藍(lán)等色調(diào)信息的色調(diào)信息變換部。該色調(diào)信息變換部進(jìn)行動(dòng)作例如，將在彈性數(shù)據(jù)處理部112輸出的彈性幀數(shù)據(jù)中計(jì)測到的很大的變形的區(qū)域，在彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)變換成紅色代碼；反之，將計(jì)測到的很小的變形的區(qū)域，在彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)變換成藍(lán)色代碼。另外，彩色掃描變換器113也可以用上述的黑白掃描變換器106構(gòu)成。這時(shí)，可以將計(jì)測到的很大的變形的區(qū)域，在彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)用明亮的亮度顯示；將計(jì)測到的很小的變形的區(qū)域，在彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)用暗淡的亮度顯示。另外，還可以使用通過將圖2、圖3的RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部108和圖5、圖6、圖9或圖13所示的那種發(fā)揮不同作用的彈性數(shù)據(jù)處理部組合后構(gòu)成的彈性數(shù)據(jù)處理部和彩色掃描變換器113，生成彈性圖像數(shù)據(jù)。
進(jìn)而，由于切換加法器114成為輸入來自黑白掃描變換器106的黑白斷層像數(shù)據(jù)和來自彩色掃描變換器113的彩色彈性圖像數(shù)據(jù)，將兩圖像相加或切換的單元，所以可以切換成只輸出黑白斷層像數(shù)據(jù)，或只輸出彩色彈性圖像數(shù)據(jù)，或者將兩圖像相加合成后輸出。另外，例如，還可以如特開2000-60853所記述的那樣，在兩個(gè)畫面中同時(shí)顯時(shí)黑白斷層像和由彩色或黑白掃描變換器產(chǎn)生的黑白彈性圖像。由切換加法器114輸出的圖像數(shù)據(jù)，被圖像顯示器107輸出。
作為圖像的其它顯示示例，還可以將黑白斷層像和黑白彈性圖像不相加地發(fā)送給圖像顯示器107，在一個(gè)顯示畫面中將黑白斷層像和彩色彈性圖像重疊地顯示。另外，還可以將黑白斷層像和黑白彈性圖像在同一個(gè)顯示畫面上同時(shí)顯示兩個(gè)畫面。另外，黑白斷層像并不局限于一般的B像，也可以使用選擇接收信號的高頻成分后圖像化的細(xì)胞組織諧波斷層像。另外，同樣取代黑白斷層像，也可以顯示細(xì)胞組織多普勒像。另外，還可以通過各種組合選擇2個(gè)畫面上顯示的圖像。
此外，關(guān)于上述的彈性圖像的形成，講述了求出活體組織的變形或楊氏模量Ym后，生成彈性圖像數(shù)據(jù)的情況。但在本發(fā)明中，并不局限于此。例如，可以使用剛性參數(shù)β、壓彈性系數(shù)Ep、增量彈性系數(shù)Einc等其它參數(shù)后，計(jì)算彈性率(可參閱特開平5-317313號)。
另外，在圖1所示的中，講述了使超聲波探頭接觸被檢體的體表面的情況。但本發(fā)明并不局限于此。使用食道內(nèi)窺鏡或血管內(nèi)窺鏡時(shí)，也同樣能夠適用。采用本實(shí)施方式后，可以實(shí)現(xiàn)超聲波診斷裝置的高可靠性和穩(wěn)定性。
采用本發(fā)明后，可以在任意時(shí)刻中高分辯度地而且穩(wěn)定地描繪彈性圖像，另外同時(shí)，通過實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的用動(dòng)畫圖像視覺性表現(xiàn)醫(yī)生觸診時(shí)的反映的單元，從而能夠提供保持超聲波診斷的實(shí)時(shí)性、簡便性、在臨床上有有用處的超聲波裝置。
上述記述主要講述了實(shí)施示例。但本發(fā)明并不局限于此，可以在本發(fā)明的精神及添附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，進(jìn)行各種變更及修正。這在本領(lǐng)域技術(shù)人員中是不言而喻的。
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，包括包含產(chǎn)生超聲波的振子的超聲波探頭；與所述探頭連接，向被檢體發(fā)送、接收超聲波的超聲波收發(fā)單元；控制所接收的超聲波的相位，生成RF信號幀數(shù)據(jù)的整相加法單元；能夠可變地構(gòu)成所述RF信號幀數(shù)據(jù)的幀間隔的RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部；根據(jù)一組RF信號幀數(shù)據(jù)，時(shí)間序列性地生成表示斷層像上的各點(diǎn)的變形或彈性率的彈性幀數(shù)據(jù)的彈性幀數(shù)據(jù)運(yùn)算部；以及根據(jù)所述彈性幀數(shù)據(jù)，生成彈性圖像的彈性圖像生成部。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述彈性圖像生成部，包括對從所述運(yùn)算部輸入的第1彈性幀數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)變換處理，時(shí)間序列地生成第2彈性幀數(shù)據(jù)，以便能夠以所定的顯示梯度連續(xù)顯示彈性圖像的彈性幀數(shù)據(jù)處理部；和根據(jù)所述第2彈性幀數(shù)據(jù)，以所述所定的顯示梯度生成彈性圖像數(shù)據(jù)的彈性圖像數(shù)據(jù)生成部。
3.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部，包括選擇并輸出所輸入的最新的RF信號幀數(shù)據(jù)與該最新的RF信號幀數(shù)據(jù)的M幀之前的RF信號幀數(shù)據(jù)的選擇單元，其中，M是整數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部，包括選擇并輸出所輸入的最新的RF信號幀數(shù)據(jù)與過去輸入的所定的RF信號幀數(shù)據(jù)的選擇單元。
5.如權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述彈性幀數(shù)據(jù)處理部，包括對與同一座標(biāo)對應(yīng)的多個(gè)所述第1彈性幀數(shù)據(jù)進(jìn)行加法平均處理后，生成第2彈性幀數(shù)據(jù)的加法平均處理單元。
6.如權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述彈性幀數(shù)據(jù)處理部，包括對所述第1彈性幀數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，生成所述第2彈性幀數(shù)據(jù)，從而使與被檢體內(nèi)部的組織的堅(jiān)硬部位對應(yīng)的彈性幀數(shù)據(jù)的變化量大于與組織的柔軟部位對應(yīng)的變化量的壓縮處理單元。
7.如權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述彈性幀數(shù)據(jù)處理部，包括對所述第1彈性幀數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)變換，生成所述第2彈性幀數(shù)據(jù)的壓縮處理單元。
8.如權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述彈性幀數(shù)據(jù)處理部，包括用第1直線表示與所述組織的堅(jiān)硬部位對應(yīng)的第1彈性幀數(shù)據(jù)，用第2直線表示與所述組織的柔軟部位對應(yīng)的第2彈性幀數(shù)據(jù)，將所述第1、第2直線的交點(diǎn)設(shè)定在任意的位置，生成所述第2彈性幀數(shù)據(jù)的處理單元。
9.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述彈性圖像生成部，包括對與作為對象的處理區(qū)域?qū)?yīng)的多個(gè)彈性幀數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，求出統(tǒng)計(jì)性特征量的統(tǒng)計(jì)處理單元；根據(jù)所述統(tǒng)計(jì)性特征量，給每個(gè)彈性幀數(shù)據(jù)設(shè)定將所述彈性幀數(shù)據(jù)圖像化的范圍的上限值和下限值的單元；以及使所述上限值和下限值與所定的顯示梯度范圍對應(yīng)，由所述彈性幀數(shù)據(jù)生成彈性圖像數(shù)據(jù)的單元。
10.如權(quán)利要求9所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述彈性圖像生成部，包括求出所述多個(gè)彈性幀數(shù)據(jù)的平均值和離散值，并根據(jù)所述平均值和離散值，決定所述上限值和下限值中的至少一個(gè)的單元。
11.如權(quán)利要求9所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述彈性圖像生成部，包括接收在生成由所述RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部構(gòu)成本次的圖像而使用的彈性幀數(shù)據(jù)之際所采用的一組RF信號幀數(shù)據(jù)之間的幀間隔數(shù)，根據(jù)所輸入的所述幀間隔數(shù)和所述統(tǒng)計(jì)性特征量，計(jì)算出在生成構(gòu)成下一個(gè)圖像而使用的彈性幀數(shù)據(jù)之際所應(yīng)該采用的一組RF信號幀數(shù)據(jù)的最佳的幀間隔數(shù)的幀間隔最佳化單元，所述RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部，包括與所述幀間隔最佳化單元連接，根據(jù)由該幀間隔最佳化單元所輸入的所述最佳的幀間隔數(shù)，決定在生成構(gòu)成下一個(gè)圖像而使用的彈性幀數(shù)據(jù)之際所應(yīng)該采用的一組RF信號幀數(shù)據(jù)的幀間隔數(shù)的單元。
12.如權(quán)利要求11所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述幀間隔最佳化單元，包括根據(jù)所述輸入的幀間隔數(shù)和所述變形量的平均值，計(jì)算所述最佳幀間隔數(shù)的單元。
13.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述的超聲波診斷裝置還包括分別具有固有的3軸正交系的座標(biāo)空間的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，所述探頭包含所述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中的一方，而所述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中的另一方固定設(shè)置在所述探頭附近，所述彈性幀數(shù)據(jù)運(yùn)算部，包括根據(jù)所述接收機(jī)的檢出數(shù)據(jù)，生成所述彈性幀數(shù)據(jù)的單元。
14.一種彈性圖像數(shù)據(jù)的生成方法，應(yīng)用于具有超聲波的收發(fā)部、使接收的超聲波的相位一致后生成RF信號幀數(shù)據(jù)的整相加法單元、以及根據(jù)RF信號幀數(shù)據(jù)生成彈性圖像數(shù)據(jù)的彈性圖像生成部的超聲波診斷裝置中，包括時(shí)間序列地選擇幀間隔為M的2個(gè)RF信號幀數(shù)據(jù)的步驟，其中，M是正整數(shù)；根據(jù)所述選擇的2個(gè)RF信號幀數(shù)據(jù)，時(shí)間序列地生成表示斷層像上的變形或彈性率的彈性幀數(shù)據(jù)的步驟；以及給所述彈性幀數(shù)據(jù)的每一個(gè)設(shè)定圖像化范圍，由所述彈性幀數(shù)據(jù)生成彈性圖像數(shù)據(jù)的步驟。
15.如權(quán)利要求14所述的彈性圖像數(shù)據(jù)的生成方法，其特征在于，所述生成彈性圖像數(shù)據(jù)的步驟，包括根據(jù)處理區(qū)域中的多個(gè)彈性幀數(shù)據(jù)，求出統(tǒng)計(jì)性特征量的步驟；根據(jù)所述統(tǒng)計(jì)性特征量，求出所述圖像化范圍的上限值和下限值的步驟；以及使所述上限值和下限值與所定的顯示梯度對應(yīng)，由所述彈性幀數(shù)據(jù)生成彈性圖像數(shù)據(jù)的步驟。
16.如權(quán)利要求15所述的彈性圖像數(shù)據(jù)的生成方法，其特征在于，所述求出上限值和下限值的步驟，包含根據(jù)統(tǒng)計(jì)處理后獲得的平均值和離散值，設(shè)定所述上下限值中的至少一個(gè)的步驟。
17.如權(quán)利要求14所述的彈性圖像數(shù)據(jù)的生成方法，其特征在于，所述生成彈性圖像數(shù)據(jù)的步驟，包括使各彈性幀數(shù)據(jù)的變形的平均值，與所定的顯示梯度范圍的中央部對應(yīng)地生成彈性圖像數(shù)據(jù)的步驟。
全文摘要
一種超聲波診斷裝置，包括通過探頭做媒介，向被檢體發(fā)送、接收超聲波的超聲波收發(fā)電路；控制接收的超聲波的相位，生成RF信號幀數(shù)據(jù)的整相加法電路；按照施加給被檢體的壓力的變化程度，能夠可變地構(gòu)成輸出的RF信號幀數(shù)據(jù)的幀間隔的RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部；給根據(jù)RF信號幀數(shù)據(jù)生成的彈性幀數(shù)據(jù)的每一個(gè)，設(shè)定最佳的圖像化范圍，生成彈性圖像的彈性圖像生成部的超聲波診斷裝置。
文檔編號A61B8/00GK1738576SQ200480002280
公開日2006年2月22日 申請日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月15日
發(fā)明者松村剛, 玉野聰, 三竹毅, 椎名毅 申請人:株式會社日立醫(yī)藥