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)明涉及使用超聲波對被檢體內(nèi)的攝影對象部位取得斷層圖像的 超聲波攝影裝置及其超聲波探頭，特別涉及根據(jù)時(shí)間上連續(xù)的幀的超聲波 接收信號數(shù)據(jù)，計(jì)算被檢體內(nèi)的各點(diǎn)的變形及彈性率，顯示表示組織的硬 度的彈性圖像的超聲波彈性圖像攝影裝置及其超聲波探頭。
背景技術(shù)：
在超聲波攝影裝置中，有的采用通過超聲波探頭的超聲波收發(fā)面給被 檢體施加外力，利用時(shí)間上相鄰的一對幀的超聲波接收信號數(shù)據(jù)的相關(guān)運(yùn) 算，求出被檢體內(nèi)各點(diǎn)的變位，再通過對該變位的空間微分，計(jì)測變形， 將該變形數(shù)據(jù)圖像化的手法。還有根據(jù)外力造成的應(yīng)力分布及變形數(shù)據(jù)， 將組織的楊氏模量等典型的彈性率數(shù)據(jù)圖像化的手法(例如參照J(rèn)P特開平 5 — 317313號及JP特開2000 — 60853號)。向被檢體施加的外力，包含加壓 及減壓。以下，簡單地記作"壓迫"。任意時(shí)刻的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)， 作為信息，反映了該時(shí)刻的被檢體內(nèi)的組織的結(jié)構(gòu)及配置。作為利用超聲 波取得組織彈性信息的方法，首先，使用只隔一定時(shí)間間隔取得的一對幀 的超聲波接收信號數(shù)據(jù)，計(jì)算在該一定時(shí)間中施加的壓迫所產(chǎn)生的組織各 部的變位。再將變位的信息空間微分，從而對關(guān)心區(qū)域(ROI)內(nèi)的所有的 點(diǎn)計(jì)算變形的值，構(gòu)成彈性圖像后顯示。如果根據(jù)這種變形及彈性率數(shù)據(jù) (以下稱作"彈性幀數(shù)據(jù)")產(chǎn)生的彈性圖像，就可以計(jì)測組織的硬度后顯
不o
為了獲得圖像質(zhì)量高的彈性圖像數(shù)據(jù)，最好施加使關(guān)心組織產(chǎn)生0.5% 1%左右的變形的壓迫，在沒有給予這種適當(dāng)范圍內(nèi)的變形的時(shí)相中，描繪出來的彈性圖像數(shù)據(jù)成為紊亂的數(shù)據(jù)。在一定時(shí)間間隔中取得一對幀的超 聲波接收信號數(shù)據(jù)之際，在某時(shí)刻中的壓迫速度較快時(shí)，該時(shí)刻中給予組 織的變形就大，相反，在某時(shí)刻中的壓迫速度較慢時(shí)，該時(shí)刻中給予組織 的變形就小。這樣，在一連串的壓迫過程中取得的多個(gè)彈性圖像數(shù)據(jù)(特 別是變形圖像數(shù)據(jù))的各自的圖像質(zhì)量，就取決于為了構(gòu)成各自的彈性圖 像數(shù)據(jù)而取得一對幀的超聲波接收信號數(shù)據(jù)的時(shí)刻中的壓迫速度。在現(xiàn)有技術(shù)的超聲波攝影裝置產(chǎn)生的彈性圖像數(shù)據(jù)中，由于采用靠手 通過超聲波探頭壓迫關(guān)心組織的方法，所以難以在一連串的壓迫過程中的 所有的時(shí)刻都在符合高圖像質(zhì)量化的壓迫速度范圍內(nèi)持續(xù)壓迫，另外，由 于在各自的時(shí)刻中的壓迫速度不能恒定，所以作為結(jié)果輸出的多個(gè)彈性圖 像數(shù)據(jù)，在時(shí)間上就不連續(xù)，在幀間彈性圖像出現(xiàn)不連續(xù)性。并且，在壓 迫過程中，不可避免地要出現(xiàn)手抖，壓迫方向在各自的時(shí)刻中要產(chǎn)生變動， 這也是上述連續(xù)性地取得的彈性圖像數(shù)據(jù)出現(xiàn)不連續(xù)性的原因。所以彈性 圖像的圖像質(zhì)量，依賴于操作者的技術(shù)水平。另外，在超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)的取得時(shí)間間隔中，關(guān)心組織受壓迫 后，往往向探頭短軸方向躲避，離開計(jì)測斷面，或者以很大的速度向探頭 長軸方向或壓迫方向變位，脫離攝影裝置設(shè)定的ROI。這樣，由于壓迫方向不適當(dāng)或壓迫速度過剩，在攝影裝置設(shè)定的ROI內(nèi)，往往存在不能正確計(jì)算變位的出錯(cuò)(相關(guān)計(jì)算出錯(cuò))區(qū)域。另外，對于發(fā)射超聲波由于衰減 而未到達(dá)的深部的區(qū)域及超聲波反射體較少的區(qū)域(例如囊胞等內(nèi)部液態(tài) 的病變部)等，由于無法獲得足以反映關(guān)心組織的性狀的強(qiáng)度的接收信號，所以在攝影裝置設(shè)定的ROI內(nèi)，往往存在不能正確計(jì)算變位的出錯(cuò)(相關(guān) 計(jì)算出錯(cuò))區(qū)域。并且，超聲波探頭沒有與被檢體接觸的區(qū)域等，由于超 聲波探頭的形狀及關(guān)心組織的形態(tài)，在攝影裝置設(shè)定的ROI內(nèi)，往往存在 計(jì)算變位無意義的出錯(cuò)區(qū)域。這些時(shí)候，對于出錯(cuò)區(qū)域，不能正確顯示變 形圖像。還有，在超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)的取得時(shí)間間隔中，由于沒有對關(guān)心 組織進(jìn)行壓迫，或?qū)﹃P(guān)心組織的壓迫速度過小，壓迫速度為零或不夠，所 以在攝影裝置設(shè)定的ROI內(nèi)，變位接近于零的區(qū)域還往往遍布整個(gè)區(qū)域。 這時(shí)，將使用該變位值運(yùn)算的變形值作為圖像顯示的失形圖像，在遍及ROI的整個(gè)區(qū)域中就成為對比度低的圖像。
在采用現(xiàn)有技術(shù)的超聲波攝影裝置進(jìn)行的彈性圖像攝影中，不評價(jià)作 為運(yùn)算結(jié)果輸出的數(shù)據(jù)(變形或彈性率)的顯示價(jià)值(數(shù)據(jù)的可靠性及圖 像質(zhì)量)，對設(shè)定的ROI的所有的計(jì)測點(diǎn)都構(gòu)成圖像后顯示。這樣，在不適 當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下運(yùn)算的區(qū)域的圖像信息，盡管是沒有顯示價(jià)值的信息，卻不能 與有顯示價(jià)值的信息區(qū)別。其結(jié)果，由于形成1幀有顯示價(jià)值的區(qū)域和沒 有顯示價(jià)值的區(qū)域混在一起的彈性圖像，所以彈性圖像的可靠性低。
另外，在采用現(xiàn)有技術(shù)的超聲波攝影裝置中，由于沒有考慮從被檢體 的體表面向活體組織施加外力的壓迫操作是否妥當(dāng)，所以往往未必能獲得 適當(dāng)?shù)膹椥詧D像。
就是說，彈性圖像是根據(jù)向活體組織施加外力后拍攝的時(shí)間系列不同 的二個(gè)斷層像的幀數(shù)據(jù)，由活體組織的各部位的變位(變形)及壓力等求 出彈性率，將變形本身的樣態(tài)定性或?qū)椥月识亢髨D像化的產(chǎn)物?；铙w 組織的各部位的變形，隨著加壓的大小、加壓的速度、加壓的時(shí)間及加壓 的方向等加壓操作而變，而且如果相鄰的2幀間的變形之差達(dá)不到某種程 度，就不能編制出適當(dāng)?shù)膹椥詧D像。
特別是雖然有時(shí)也利用機(jī)械手段施加外力，但從簡便性出發(fā)，卻大多 采用通過將超聲波探頭壓住被檢體的體表面的方法施加，由于操作者的手 ^的變化，加壓狀態(tài)產(chǎn)生很大的變動，所以往往未必能獲得適當(dāng)?shù)膹椥詧D 攀。同樣，由于被檢體還存在個(gè)體差異，所以即使用一定的加壓狀態(tài)操作， 也往往未必能獲得適當(dāng)?shù)膹椥詧D像。
' 另外，因加壓方向及按壓方法的不同，活體組織往往產(chǎn)生橫向錯(cuò)位， 這樣的加壓操作時(shí)，也在彈性圖像中包含橫向錯(cuò)位導(dǎo)致的干擾(噪聲)，往 往不能獲得適當(dāng)?shù)膹椥詧D像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對上述情況研制的，其目的在于提供在彈性圖像攝影中， 在任意的時(shí)候都能夠?qū)D像質(zhì)量高的彈性圖像穩(wěn)定地圖像化的超聲波攝影 裝置。另外，本發(fā)明的目的還在于提供在彈性圖像攝影中，在難以取得典 型的理想的數(shù)據(jù)的狀況下，將計(jì)算沒有顯示價(jià)值的彈性的值的圖像信息的區(qū)域，例如作為噪聲識別，通過形成反映該信息的彈性圖像，從而可以進(jìn) 行高質(zhì)量的彈性圖像攝影的超聲波攝影裝置。進(jìn)而，本發(fā)明的目的還在于 向操作者提供旨在獲得適當(dāng)?shù)膹椥詧D像而加壓的操作信息。為了達(dá)到所述目的，本發(fā)明涉及的超聲波探頭，其特征在于，具備 與被檢體的接觸面接觸的超聲波收發(fā)面；介有所述超聲波收發(fā)面及所述接 觸面，在向所述被檢體發(fā)射超聲波的同時(shí)，還接收所述被檢體的內(nèi)部反射 的超聲波的超聲波收發(fā)部；介有所述超聲波收發(fā)面，對所述接觸面向垂直 于所述超聲波收發(fā)面的方向進(jìn)行壓迫動作的壓迫機(jī)構(gòu)。所述壓迫機(jī)構(gòu)，最好具有被操作者把持的把持部；使所述超聲波收 發(fā)面和所述把持部的距離變化，從而進(jìn)行所述壓迫動作的執(zhí)行元件。所述執(zhí)行元件，最好具備與所述超聲波收發(fā)面和所述把持部中的一 Y連接的齒條；與所述超聲波收發(fā)面和所述把持部中的另一個(gè)連接，與所 述齒條嚙合的齒輪；驅(qū)動所述齒輪的電動機(jī)。所述執(zhí)行元件，最好具備與所述超聲波收發(fā)面和所述把持部中的一 個(gè)連接的氣缸；與所述超聲波收發(fā)面和所述把持部中的另一個(gè)連接，插入 所述氣缸的活塞；向所述氣缸供送流體的泵。所述接觸面在所述被檢體內(nèi)；所述超聲波收發(fā)面，最好插入所述被檢 體內(nèi)；所述壓迫機(jī)構(gòu)，最好在所述被檢體內(nèi)進(jìn)行所述壓迫動作。所述壓迫機(jī)構(gòu)，最好具有與所述被檢體內(nèi)的所述接觸面相對的所述 被檢體的相對接觸面接觸的支持面；使所述超聲波收發(fā)面和所述支持面的 距離變化，從而進(jìn)行所述壓迫動作的執(zhí)行元件。所述執(zhí)行元件，最好具備與所述超聲波收發(fā)面和所述支持面中的一 個(gè)連接的齒條；與所述超聲波收發(fā)面和所述支持面中的另一個(gè)連接，與所 述齒條嚙合的齒輪；驅(qū)動所述齒輪的電動機(jī)。所述執(zhí)行元件，最好具備使所述超聲波收發(fā)面和所述超聲波收發(fā)部的表面之間介有液體的袋部，使所述袋部內(nèi)的所述液體的量變化的泵；所述超聲波收發(fā)面，包含所述袋部的表面。所述袋部，最好由成為所述超聲波收發(fā)面的第1部分和所述第1部分以外的第2部分構(gòu)成；所述第2部分，具有伸縮性比所述第1部分低、限如j所述第1部分的移動方向的薄殼。所述執(zhí)行元件，最好具備使所述超聲波收發(fā)面和所述支持面之間介 有流體的袋部，使所述袋部內(nèi)的所述液體的量變化的泵。所述執(zhí)行元件，最好具備使所述超聲波收發(fā)面和所述支持面之間介 有流體的多個(gè)袋部，使所述多個(gè)袋部的各自內(nèi)的所述流體的量變化的泵； 選用所述多個(gè)袋部的至少一個(gè)，從而從多個(gè)方向中選擇所述壓迫動作的方 向所述超聲波探頭，最好還具有收納所述超聲波收發(fā)部的筒狀外殼，所 述執(zhí)行元件，具備使所述超聲波收發(fā)面和所述超聲波收發(fā)部的表面之間 介有液體、安裝在所述外殼的外周的環(huán)狀的袋部，使所述袋部內(nèi)的所述液 體的量變化的泵；所述超聲波收發(fā)面，包含所述袋部的表面。所述超聲波探頭，最好還具有安裝在所述袋部的外周，成為所述支持 fe的擋塊。所述超聲波探頭，最好還具有計(jì)測外加給所述接觸面的壓力的壓力 計(jì)測部；按照所述壓力計(jì)測部計(jì)測的壓力，控制所述壓迫機(jī)構(gòu)的壓力控制部。所述壓迫機(jī)構(gòu)，最好具有內(nèi)包流體的袋部，通過使所述袋部內(nèi)的所述流體的量變化，從而進(jìn)行所述壓迫動作；所述壓力計(jì)測部，通過計(jì)測所述 袋部內(nèi)的所述流體的壓力，從而計(jì)測外加給所述接觸面的壓力。所述超聲波探頭，最好還具有收納所述超聲波收發(fā)部的第1外殼，和 fe納所述壓迫機(jī)構(gòu)的第2外殼；所述第1外殼，具有供操作者把持的第1 把持部；所述第2外殼，具有供操作者把持的第2把持部，與所述第l把 梧部相對安裝；所述壓迫機(jī)構(gòu)，具有使所述超聲波收發(fā)面和所述第2把持 部的距離變化，從而進(jìn)行所述壓迫動作的執(zhí)行元件。所述壓迫機(jī)構(gòu)，最好具有供操作者把持的把持部；配置在操作者可 以用把持所述把持部的手指進(jìn)行操作的位置，控制所述壓迫機(jī)構(gòu)的所述壓 迫動作的控制開關(guān)。另外，本發(fā)明涉及的超聲波彈性圖像攝影裝置，其特征在于，具有所述的超聲波探頭；輸出驅(qū)動所述超聲波探頭的超聲波信號的超聲波發(fā)射 部；根據(jù)所述超聲波探頭接收的反射回波信號，取得在時(shí)間上不同的二個(gè) 斷層像數(shù)據(jù)，根據(jù)該二個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，計(jì)測所述被檢體內(nèi)的各部的變位的變位計(jì)測部；根據(jù)所述變位計(jì)測部計(jì)測的所述被檢體內(nèi)的各部的變位數(shù)據(jù)， 求出所述被檢體內(nèi)的各部的組織的彈性率的彈性率運(yùn)算部；根據(jù)所述彈性 率運(yùn)算部求出的彈性率，編制彈性圖像的圖像生成部；顯示所述生成的彈 性圖像的顯示部。
所述的超聲波彈性圖像攝影裝置，最好還具有按照所述二個(gè)斷層像數(shù) 據(jù)的時(shí)間間隔，控制所述壓迫機(jī)構(gòu)的壓迫周期的壓迫周期控制部。
另外，本發(fā)明涉及的超聲波彈性圖像攝影裝置，其特征在于，具有 處理由與被檢體組織接觸的超聲波探頭檢出的信號，生成斷層像及變形彈 性圖像的信號處理部；根據(jù)在所述變形彈性圖像的生成過程中利用的各種 數(shù)據(jù)，評價(jià)生成的變形彈性圖像的顯示價(jià)值的顯示價(jià)值評價(jià)部；按照所述
顯示價(jià)值評價(jià)部的評價(jià)結(jié)果，賦予所述變形彈性圖像色彩信息或黑白亮度
插息的信息賦予部；顯示所述斷層圖像和由所述信息賦予部賦予了信息的
所述變形彈性圖像的顯示部。
另外，本發(fā)明涉及的超聲波彈性圖像攝影裝置，其特征在于，具有 對被檢體發(fā)射及接收超聲波，輸出反射回波信號的超聲波收發(fā)部；利用來
自所述超聲波收發(fā)部的反射回波信號，以所定的周期反復(fù)取得包含運(yùn)動組
織在內(nèi)的被檢體內(nèi)的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)的斷層掃描部；對由所述斷層 掃描部取得的時(shí)間序列的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)，進(jìn)行所定的信號處理的 信號處理部；將來自所述信號處理部的時(shí)間序列的斷層幀數(shù)據(jù)，變換成黑 白斷層像數(shù)據(jù)的黑白數(shù)據(jù)變換部；根據(jù)所述斷層掃描部取得的時(shí)間序列的 超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)，生成表示所述斷層像上的各點(diǎn)的移動量或變位的 變位幀數(shù)據(jù)的變位計(jì)測部；計(jì)測或推定所述被檢體的診斷部位的體腔內(nèi)壓 力，生成壓力數(shù)據(jù)的壓力計(jì)測部；根據(jù)所述變位幀數(shù)據(jù)及所述壓力數(shù)據(jù)， 生成表示所述斷層像上的各點(diǎn)的變形及彈性率的彈性幀數(shù)據(jù)的變形及彈性 率運(yùn)算部；根據(jù)在所述彈性幀數(shù)據(jù)的生成過程中利用的各種數(shù)據(jù)，評價(jià)所 述彈性幀數(shù)據(jù)的顯示價(jià)值的顯示價(jià)值評價(jià)部；按照所述顯示價(jià)值評價(jià)部的 評價(jià)結(jié)果，賦予所述彈性幀數(shù)據(jù)色彩信息或黑白亮度信息的信息賦予部； 顯示所述黑白斷層像收據(jù)和由所述信息賦予部賦予了信息的所述彈性幀數(shù) 據(jù)的顯示部。
所述信息賦予部，最好賦予有顯示價(jià)值的區(qū)域階差化的圖像信息，賦予沒有顯示價(jià)值的區(qū)域和有顯示價(jià)值的區(qū)域的階差化的圖像信息不相容的 單一的圖像信息，構(gòu)筑彈性幀數(shù)據(jù)，從而可以在圖像上識別兩區(qū)域。所述信息賦予部，最好賦予有顯示價(jià)值的幀階差化的圖像信息，賦予 沒有顯示價(jià)值的幀和有顯示價(jià)值的區(qū)域的階差化的圖像信息不相容的單一 的圖像信息，構(gòu)筑彈性幀數(shù)據(jù)，從而可以在圖像上識別兩區(qū)域。所述顯示價(jià)值評價(jià)部，最好實(shí)施將在所述彈性幀數(shù)據(jù)的生成過程中利 用的各種數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)作為母集團(tuán)的統(tǒng)計(jì)處理，根據(jù)其統(tǒng)計(jì)性的特征， 評價(jià)所述彈性幀數(shù)據(jù)的顯示價(jià)值。所述顯示價(jià)值評價(jià)部，最好根據(jù)由所述變位計(jì)測部輸出的所述變位幀 數(shù)據(jù)，評價(jià)所述彈性幀數(shù)據(jù)的顯示價(jià)值。所述顯示價(jià)值評價(jià)部，最好根據(jù)由所述壓力計(jì)測部輸出的所述壓力數(shù) 據(jù)，評價(jià)所述彈性幀數(shù)據(jù)的顯示價(jià)值。所述顯示價(jià)值評價(jià)部，最好根據(jù)由所述變形及彈性率運(yùn)算部輸出的所 述彈性幀數(shù)據(jù)，評價(jià)所述彈性幀數(shù)據(jù)的顯示價(jià)值。所述顯示價(jià)值評價(jià)部，最好按照所述彈性幀數(shù)據(jù)的顯示價(jià)值的結(jié)果， 自動設(shè)定表示彈性幀數(shù)據(jù)的關(guān)心區(qū)域的位置及在范圍中的至少一方。所述顯示部，最好按照所述顯示價(jià)值評價(jià)部的評價(jià)結(jié)果，只顯示所述 黑白斷層像數(shù)據(jù)，不顯示所述彈性幀數(shù)據(jù)。另外，本發(fā)明涉及的超聲波彈性圖像攝影裝置，其特征在于，具有 處理由與被檢體組織接觸的超聲波探頭檢出的信號，生成斷層圖像及變形 彈性圖像的信號處理部；根據(jù)在所述變形彈性圖像的生成過程中利用的各種數(shù)據(jù)，評價(jià)生成的變形彈性圖像的顯示價(jià)值的顯示價(jià)值評價(jià)部；按照所述顯示價(jià)值評價(jià)部的評價(jià)結(jié)果，只顯示所述斷層像，不顯示所述變形彈性 圖像的顯示部。另外，本發(fā)明的特征在于在具有在和被檢體之間收發(fā)超聲波的超聲 波探頭；輸出驅(qū)動該超聲波探頭的超聲波信號的超聲波發(fā)送單元；賦予所 述被檢體壓力的加壓單元；從所述超聲波探頭接收的反射回波信號中取得 在時(shí)間上不同的二個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，根據(jù)這二個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，計(jì)測各部的變 位的變位計(jì)測單元；根據(jù)該變位計(jì)測單元計(jì)測的各部的變位數(shù)據(jù)，求出各 部的組織的彈性的彈性率運(yùn)算單元；根據(jù)該彈性率運(yùn)算單元求出各的彈性率，編制彈性圖像的圖像生成單元；顯示該生成的彈性圖像的顯示單元的 超聲波彈性圖像攝影裝置中，設(shè)置解析所述變位數(shù)據(jù)，判定所述加壓單 元的加壓操作是否適當(dāng)?shù)募訅号卸▎卧辉谒鲲@示單元上顯示該加壓判 定單元的判定結(jié)果的判定輸出單元。
這樣，由于顯示單元立即顯示加壓操作是否適當(dāng)，所以操作者可以按 照顯示的加壓狀態(tài)是否適當(dāng)，調(diào)整加壓單元(例如探頭)的加壓操作，從 而獲得適當(dāng)?shù)膹椥詧D像。另外，由于解析變位數(shù)據(jù)，判定加壓操作是否適 當(dāng)，所以包含被檢體的個(gè)人差異在內(nèi)，能夠判定加壓操作是否適當(dāng)。其結(jié) 果對操作者來說，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的彈性圖像攝影。
在這里，加壓判定單元能夠根據(jù)變位數(shù)據(jù)，求出所述斷層像中的變形 率分布，根據(jù)該變形率分布是否在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，判定加壓單元的加壓是 否適當(dāng)。在此基礎(chǔ)上，或者取代它，加壓判定單元能夠根據(jù)變位數(shù)據(jù)，求 出所述斷層像中的橫向錯(cuò)位的程度，根據(jù)該橫向錯(cuò)位的程度是否在適當(dāng)?shù)?范圍內(nèi)，判定加壓單元的加壓是否適當(dāng)。進(jìn)而，判定輸出單元能夠根據(jù)判 定結(jié)果，通過顯示或/及聲音，輸出修正加壓操作的引導(dǎo)。


圖1是表示本發(fā)明的超聲波攝影裝置的實(shí)施方式的方框圖。 圖2是一維線性陣列超聲波探頭的外形圖。 圖3是安裝了壓迫板的超聲波探頭的外形圖。
圖4是表示內(nèi)置采用電動機(jī)機(jī)構(gòu)的自動壓迫機(jī)構(gòu)的超聲波探頭的圖形。 圖5是表示內(nèi)置采用泵機(jī)構(gòu)的自動壓迫機(jī)構(gòu)的超聲波探頭的圖形。
圖6是表示安裝了自動壓迫組件的超聲波探頭的圖形。 圖7是表示安裝了壓力傳感器的超聲波探頭的圖形。 圖8是講述按照壓力計(jì)測部得到的壓力信息控制自動壓迫機(jī)構(gòu)的情況 的圖形。
圖9是采用本發(fā)明的實(shí)施方式的經(jīng)直腸型超聲波探頭的外形圖。 圖10 (a)及10 (b)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓迫機(jī)構(gòu)的 實(shí)施方式的圖形。
圖ll (a)及l(fā)l (b)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓迫機(jī)構(gòu)的
ii其它實(shí)施方式的圖形。圖12 (a)及12 (b)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓迫機(jī)構(gòu)的其它實(shí)施方式的圖形。圖13 (a)及13 (b)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓迫機(jī)構(gòu)的 其它實(shí)施方式的圖形。圖14 (a)及14 (b)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓迫機(jī)構(gòu)的 其它實(shí)施方式的圖形。圖15 (a)及15 (b)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓迫機(jī)構(gòu)的 其它實(shí)施方式的圖形。圖16 (a)、 16 (b)及16 (c)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓 迫機(jī)構(gòu)的其它實(shí)施方式的圖形。圖17是表示圖15 (a)的袋囊的動作一個(gè)示例的圖形。圖18是表示袋囊的其它實(shí)施方式的圖形。圖19是表示圖1的顯示價(jià)值評價(jià)部的實(shí)施方式的方框圖。圖20是表示圖19的幀存儲器電路內(nèi)存放的計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)的一個(gè)示 例的圖形。圖21是表示由圖19的計(jì)測質(zhì)量評價(jià)電路構(gòu)筑的計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)的一 個(gè)示例的圖形。圖22是表示圖1的顯示價(jià)值評價(jià)部的其它實(shí)施方式的方框圖。 圖23是表示由圖22的顯示判定電路構(gòu)筑的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的一個(gè)示 例的圖形。圖24是表示圖23的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的具體的數(shù)值的一個(gè)示例的圖形。 圖25是表示圖1的彩色掃描轉(zhuǎn)換器的實(shí)施方式的方框圖。 圖26是表示由圖25的色彩信息賦予電路構(gòu)筑的彈性色彩幀數(shù)據(jù)的一 個(gè)示例的圖形。圖27是表示自動控制ROI的位置及范圍時(shí)的處理前的彈性色彩幀數(shù)據(jù)的一個(gè)示例的圖形。圖28是表示自動控制ROI的位置及范圍時(shí)的處理后的彈性色彩幀數(shù)據(jù)的一個(gè)示例的圖形。圖29是表示所有的要素?cái)?shù)據(jù)都用相同的單一色構(gòu)成，幀的彈性圖像數(shù)據(jù)未被階差化地顯示的彈性色彩幀數(shù)據(jù)的一個(gè)示例的圖形。圖30是本發(fā)明的超聲波攝影裝置的其它實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖31是圖30的實(shí)施方式的超聲波攝影裝置涉及的彈性圖像取得的處理步驟的流程圖。圖32 (a) 32 (e)是表示圖31的實(shí)施方式的顯示圖像的一個(gè)示例的圖形。 —圖33是表示判定加壓操作是否適當(dāng)使用的變形率分布的示例的圖形。圖34是利用聲音輸出加壓操作是否適當(dāng)時(shí)的流程圖。圖35 (a) 35 (e)是表示圖34的實(shí)施方式的顯示圖像的示例的圖形。圖36是再生顯示電影存儲器保存的彈性圖像時(shí)的流程圖。圖37是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的橫向錯(cuò)位判定單元的周圍的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖38是橫向錯(cuò)位判定單元中的以處理步驟為中心的流程圖。 圖39是表示圖37的實(shí)施方式的顯示圖像的狀態(tài)的圖形。 圖40是講述檢出橫向錯(cuò)位的塊匹配法的圖形。
具體實(shí)施方式
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) 明的超聲波攝影裝置的實(shí)施方式的方框圖。該超聲波攝影裝置，是在利用 超聲波對被檢體1的攝影對象部位獲得斷層像的同時(shí)，還顯示表示活體組 織的硬度的彈性圖像的裝置。該超聲波攝影裝置，如圖1所示，具備.*具 有自動壓迫機(jī)構(gòu)20的超聲波探頭10，超聲波收發(fā)控制電路201，發(fā)射電路 202，接收電路203，整相加法電路204，信號處理部205，黑白掃描轉(zhuǎn)換器 206，圖像顯示器207，超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)選擇部208，變位計(jì)測部209， 壓力計(jì)測部210，變形及彈性率運(yùn)算部211，彈性數(shù)據(jù)處理部212，彩色掃 描轉(zhuǎn)換器213，切換加法器214，顯示價(jià)值評價(jià)部215，裝置控制接口部216。超聲波探頭10，將許多振動器排列成長方形后形成，機(jī)械性或電子性 地進(jìn)行射束掃描，在向被檢體1發(fā)射超聲波的同時(shí)，還接收被檢體1的內(nèi) 爭反射的超聲波。超聲波收發(fā)控制電路201,控制發(fā)射及接收超聲波的時(shí)刻。 發(fā)射電路202，在生成旨在驅(qū)動超聲波探頭10、使其產(chǎn)生超聲波的發(fā)射波脈沖的同時(shí)，還利用內(nèi)置的發(fā)射波整相加法電路將發(fā)射的超聲波的接束點(diǎn) 設(shè)定為某個(gè)深度。接收電路203，用所定的增益，將超聲波探頭10接收的 反射回波信號放大。被放大的與各振動器的數(shù)量對應(yīng)的數(shù)量的接收波信號，
作為各自獨(dú)立的接收波信號，被輸入整相加法電路204。整相加法電路204， 輸入用接收電路203放大的接收波信號，控制它們的相位，對一點(diǎn)或多個(gè) 收束點(diǎn)形成超聲波束。信號處理部205，輸入來自的整相加法電路204接收 波信號后，進(jìn)行增益修正、對數(shù)壓縮、檢波、輪廓強(qiáng)調(diào)、濾波處理等各種 信號處理。
這些超聲波探頭10、超聲波收發(fā)控制電路201、發(fā)射電路202、接收電 路203、整相加法電路204及信號處理部205，構(gòu)成超聲波收發(fā)單元，利用 超聲波探頭IO，使超聲波束在被檢體1的體內(nèi)向一定方向掃描，從而獲得 一枚斷層像。
黑白掃描轉(zhuǎn)換器206，具有使用由上述超聲波收發(fā)單元的信號處理部 205輸出的反射回波信號、以超聲波頻率取得包含運(yùn)動組織在內(nèi)的被檢體1 內(nèi)的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)、為了顯示該超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)而以電視 方式的周期讀出的斷層掃描單元及旨在進(jìn)行系統(tǒng)控制的單元，例如將來 自信號處理部205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 列地記憶被該A/D變換器數(shù)字化的斷層像數(shù)據(jù)的多枚的幀存儲器，控制它 們的動作的控制器等。
圖像顯示器207，是顯示黑白掃描轉(zhuǎn)換器206獲得的時(shí)間系列的斷層像 數(shù)據(jù)即B模式斷層像的部件，由通過切換加法器214將黑白掃描轉(zhuǎn)換器206 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 的模擬電視信號后作為圖像顯示的彩色監(jiān)視器構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，從整相加法電路204的輸出側(cè)分岔后，在設(shè)置著超 聲波接收信號幀數(shù)據(jù)選擇部208和變位計(jì)測部209的同時(shí)，還設(shè)置著與其 并聯(lián)的壓力計(jì)測部210，在該壓力計(jì)測部210和變位計(jì)測部209的后級，設(shè) 置著變形及彈性率運(yùn)算部211，從變位計(jì)測部209的輸出側(cè)分岔后，設(shè)置著 顯示價(jià)值評價(jià)部215，在變形及彈性率運(yùn)算部2U的后級，設(shè)置著彈性數(shù)據(jù) 處理部212和彩色掃描轉(zhuǎn)換器213，在黑白掃描轉(zhuǎn)換器206和彩色掃描轉(zhuǎn)換 森213的輸出側(cè)，設(shè)置著切換加法器214。顯示價(jià)值評價(jià)部215和彩色掃描轉(zhuǎn)換器213，通過裝置控制接口部216做媒介，操作者等可以自由控制。
超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)選擇部208,在超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)選擇部 208具備的幀存儲器內(nèi)依次確保由整相加法電路204以超聲波攝影裝置的幀 速率經(jīng)時(shí)性地一個(gè)接一個(gè)地輸出的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)(將現(xiàn)在確保的 超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)作為超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)N)，按照超聲波攝影裝 置的控制命令，時(shí)間性地從過去的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)N—l、 N—2、 N 一3、…、N—M中選擇一個(gè)超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)(將它們作為超聲波接收 信號幀數(shù)據(jù)X)，向變位計(jì)測部209輸出一對超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)N和超 聲波接收信號幀數(shù)據(jù)X。由整相加法電路204輸出的信號，不限于超聲波接 收信號幀數(shù)據(jù)，例如還可以是成為復(fù)合解調(diào)超聲波接收信號的I、 Q信號的 形式的信號。
超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)選擇部208，取得選擇的一對超聲波接收信號幀 數(shù)據(jù)N、 X之間的周期，按照該周期控制自動壓迫機(jī)構(gòu)20的壓迫動作。下 面，講述該動作的一個(gè)示例。
超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)選擇部208選擇的一對超聲波接收信號幀數(shù)據(jù) N、 X之間的周期，取決于由整相加法電路204輸出的、輸入超聲波接收信 號幀數(shù)據(jù)選擇部208的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)的周期，和在構(gòu)成該一對超 聲波接收信號幀數(shù)據(jù)的過去的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)X和現(xiàn)在的超聲波接 收信號幀數(shù)據(jù)N之間去掉的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)的數(shù)量。例如整相加 法電路204的輸出——超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)是每秒40幀的周期，而且一 對超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)N、 X之間去掉的幀數(shù)是l幀時(shí)， 一對超聲波接收 信號幀數(shù)據(jù)之間的周期，就成為每秒20幀。自動壓迫機(jī)構(gòu)20取得該一對 超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)N、 X之間的周期信息，根據(jù)取得的周期信息，控制 壓迫動作的壓迫速度。
例如上述的條件時(shí)，在來自整相加法電路204的輸出——超聲波接 收信號幀數(shù)據(jù)的周期是每秒40幀、而且一對超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)N、 X 之間的周期是每秒20幀的狀況中，假設(shè)作為適合于高圖像質(zhì)量化的變形量， 以給予0.7。/。的變形的壓迫速率V0連續(xù)壓迫關(guān)心組織。在該狀況下，通過變 更超聲波攝影裝置的攝影條件，使整相加法電路204的輸出——超聲波接 收信號幀數(shù)據(jù)的周期變更成每秒20幀后， 一對超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)N、X之間的周期就成為每秒10幀，減少了一半。這時(shí)，依然用壓迫速率VO壓 迫時(shí)，由于超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)之間的間歇時(shí)間成為2倍的長度，所以
給予關(guān)心組織的變形就增大到1.4%，超出了適合于高圖像質(zhì)量化的變形量
的范圍。其結(jié)果，輸出的連續(xù)的彈性圖像數(shù)據(jù)就成為散亂的圖像。因此，
在本實(shí)施方式涉及的自動壓迫機(jī)構(gòu)20中，取得超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)的周 期信息，例如，在上述狀況中，將壓迫速度變更成減半的V0/2的壓迫速度。 這樣，變更超聲波攝影裝置的攝影條件后，在超聲波收發(fā)周期變化的狀況 下，也能夠自動控制壓迫動作，從而成為取得高圖像質(zhì)量的彈性圖像的最 適當(dāng)?shù)膲浩人俣取?br> 另外，自動壓迫機(jī)構(gòu)20還可以任意切換壓迫速度及連續(xù)性的加壓 減 壓過程中的累計(jì)的壓縮量(振幅)及壓迫動作停止的壓力臨界值等壓迫動 作的設(shè)定。
變位計(jì)測部209，根據(jù)超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)選擇部208選擇的一對超 聲波接收信號幀數(shù)據(jù)，進(jìn)行一維或二維相關(guān)處理，計(jì)測斷層像上的各計(jì)測 點(diǎn)的變位或移動矢量(變位的方向和大小)，生成變位幀數(shù)據(jù)。作為該移動 矢量的檢出法，例如有特開平5 — 317313號記述的那種塊匹配法和壓差法。 在塊匹配法中，將圖像例如分成由NXN個(gè)像素構(gòu)成的塊，從以前的幀中尋
找與現(xiàn)在的幀中注目的塊最接近的塊，參照它進(jìn)行預(yù)測代碼化。
壓力計(jì)測部210，計(jì)測或推算外加給被檢體l的攝影對象部位的壓力。 壓力計(jì)測部210，是計(jì)測超聲波探頭10的探頭和被檢體1之間被外加多大 壓力的部件，例如可以采用將檢出施加給棒狀部件的壓力的壓力傳感器安 裝到探頭的側(cè)面，在任意時(shí)間計(jì)測探頭和被檢體1之間的壓力，并且將測 到的壓力發(fā)送給變形及彈性率運(yùn)算部211的結(jié)構(gòu)。對壓力傳感器的種類沒 有特別的限定，例如可以使用靜電電容型及電阻線型的壓力傳感器。
變形及彈性率運(yùn)算部211,根據(jù)由變位計(jì)測部209及壓力計(jì)測部210分 別輸出的變位幀數(shù)據(jù)(移動量)及壓力，求出斷層像上各計(jì)測點(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212輸出。關(guān)于變形及彈性率運(yùn)算部211進(jìn)行的變形的運(yùn)算，例如， 可以不需要壓力的數(shù)據(jù)，將其變位空間微分后計(jì)算求出。另外，關(guān)于彈性 率內(nèi)的一個(gè)、例如楊氏模量Ym的計(jì)算，可以如下列公式所示，用各計(jì)算點(diǎn)中的變形量除各計(jì)算點(diǎn)中的應(yīng)力(壓力)后求出。Ymi.尸壓力(應(yīng)力)i.」/ (變形量i, j)(i， j=l， 2， 3，…) 式中i， j的指標(biāo)，表示幀數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。彈性數(shù)據(jù)處理部212，對來自變形及彈性率運(yùn)算部211的彈性幀數(shù)據(jù)實(shí)k坐標(biāo)平面內(nèi)尚平滑處理、對比度最佳化處理、幀間時(shí)間軸方向的平滑處主里等各種圖像處理，將處理后的彈性幀數(shù)據(jù)向彩色掃描轉(zhuǎn)換器213輸出。彩色掃描轉(zhuǎn)換器213，具有色彩信息變換單元，該色彩信息變換單元輸 入由彈性數(shù)據(jù)處理部212輸出的彈性幀數(shù)據(jù)，和作為來自裝置控制接口部 216的指令或由彈性數(shù)據(jù)處理部212輸出的彈性幀數(shù)據(jù)中的作為階差化選擇 范圍的上限值及下限值，根據(jù)該彈性幀數(shù)據(jù)，作為彈性圖像數(shù)據(jù)賦予紅、 l錄、藍(lán)等色彩信息。色彩信息變換單元，例如在彈性數(shù)據(jù)處理部212輸出 的彈性幀數(shù)據(jù)中，對于變形被較大地計(jì)測出來的區(qū)域，將彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi) 的該區(qū)域變換成紅色代碼，相反，對于變形被較小地計(jì)測出來的區(qū)域，將 彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的該區(qū)域變換成藍(lán)色代碼。另外，彩色掃描轉(zhuǎn)換器213也 可以是黑白掃描轉(zhuǎn)換器，變形被較大地計(jì)測出來的區(qū)域，使彈性圖像數(shù)據(jù) 內(nèi)的該區(qū)域的亮度較明亮，相反，對于變形被較小地計(jì)測出來的區(qū)域，使 扭性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的該區(qū)域的亮度較暗淡。切換加法器214，輸入來自黑白掃描轉(zhuǎn)換器206的黑白斷層像數(shù)據(jù)和來 自彩色掃描轉(zhuǎn)換器213的彩色彈性圖像數(shù)據(jù)，將兩圖像相加或切換，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)，或者將兩圖像數(shù)據(jù) 相加合成后輸出地。另外，例如還可以如特開2000—60853號所述，在兩 畫面顯示中，同時(shí)顯示黑白斷層像和彩色或由上述黑白掃描轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的 黑白彈性圖像。另外，例如，還可以在黑白斷層像上半透明地重疊顯示彩 色彈性圖像。由該切換加法器214輸出的圖像數(shù)據(jù)，向圖像顯示器207輸 出。圖2是表示通常使用的一維線性陣列超聲波探頭的外形的圖形。在超 聲波探頭10的超聲波收發(fā)面101上，排列配置著既是超聲波的發(fā)生源又接 吹反射回波的振射的超聲波后將其變換成電信號的接收信號輸出的功能。圖3是使用超聲波旨在取得彈性圖像的超聲波探頭10的外形圖。超聲波探頭10，具備與超聲波收發(fā)面101的面貼合安裝的壓迫板31。在取得彈 性圖像之際，通過超聲波收發(fā)面IOI， 一邊進(jìn)行超聲波的收發(fā)， 一邊為了給 予被檢體1的攝影對象部位應(yīng)力分布而使由超聲波收發(fā)面101和壓迫板31 構(gòu)成的壓迫面接觸被檢體l，使壓迫面上下移動，壓迫被檢體l。該壓迫面 上下移動，既可以由操作者用手動方式進(jìn)行，也可以使用后文講述的那種 自動壓迫機(jī)構(gòu)20進(jìn)行。圖4是表示作為進(jìn)行超聲波探頭的壓迫動作的自動壓迫機(jī)構(gòu)20的實(shí)施方式，使用包含電動機(jī)機(jī)構(gòu)在內(nèi)的執(zhí)行元件產(chǎn)生的驅(qū)動力的示例的圖形。 在圖4中，自動壓迫機(jī)構(gòu)20，使獨(dú)立于由超聲波收發(fā)面101和壓迫板31構(gòu) 成的壓迫面的壓迫載物臺102上下移動。自動壓迫機(jī)構(gòu)20，由齒輪42和齒 條43構(gòu)成的齒輪齒條副構(gòu)成。齒輪42安裝在被操作者把持的探頭把持部 103保持的電動機(jī)機(jī)構(gòu)41的旋轉(zhuǎn)軸上。齒條則安裝在壓迫載物臺102的支 持部件104上。電動機(jī)機(jī)構(gòu)41，按照外部的電動機(jī)控制部44控制指令，通 過齒輪齒條副，使壓迫載物臺102相對探頭把持部103上下移動，就是說， 操作者把持探頭把持部103，使壓迫載物臺102與被檢體1接觸時(shí)，執(zhí)行元 件使壓迫載物臺102與探頭把持部103之間的距離變化后，通過壓迫載物 臺102，壓迫被檢體l。開關(guān)105，是供操作者操作自動壓迫機(jī)構(gòu)20 (電動 機(jī)控制部44)的接口，配置在操作者可以用把持探頭把持部103的手指進(jìn) 行操作的位置。操作者可以通過開關(guān)105,調(diào)整自動壓迫機(jī)構(gòu)20的通/斷、 動作壓力、動作周期等。電動機(jī)機(jī)構(gòu)41，可以由使用電磁電動機(jī)、超聲波 電動機(jī)等的機(jī)構(gòu)構(gòu)成。由電動機(jī)機(jī)構(gòu)41向壓迫載物臺102的動力傳遞機(jī)構(gòu)， 不限于齒條齒輪副，例如，還可以在電動機(jī)機(jī)構(gòu)41中設(shè)置凸輪，按照凸輪 的形狀，使支持部件104向上下方向驅(qū)動，另外，還可以不介有齒條齒輪 副等，將直動式電動機(jī)等與壓迫載物臺102直接連接進(jìn)行驅(qū)動。圖5是表示作為自動壓迫機(jī)構(gòu)20的實(shí)施方式，使用泵機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的驅(qū)動 力的示例的圖形。在圖5中，自動壓迫機(jī)構(gòu)20由被操作者把持的超聲波探 頭10的探頭把持部103保持的復(fù)動型的汽缸51構(gòu)成。該汽缸51的活塞511 與壓迫載物臺102的支持部件104結(jié)合。該汽缸51通過管子52與泵53結(jié)合，在泵53的壓力控制下，汽缸51內(nèi)部的活塞511上下移動，具有與活 塞連動機(jī)構(gòu)后，就自動地使壓迫載物臺102上下移動。開關(guān)105，是供操作 者操作自動壓迫機(jī)構(gòu)20 (泵53)的接口，配置在操作者可以用把持探頭把 持部103的手指進(jìn)行操作的位置。對泵機(jī)構(gòu)的動作流體沒有特別的限定， 水、油、空氣等都行。此外，在上述實(shí)施方式中，示出了在探頭把持部103的一側(cè)具有驅(qū)動 壓迫載物臺102的電動機(jī)機(jī)構(gòu)及泵機(jī)構(gòu)等驅(qū)動機(jī)構(gòu)的例子。但也可以相反， 在壓迫載物臺102的一側(cè)具有驅(qū)動機(jī)構(gòu)。另外，以上講述了在超聲波探頭 10的內(nèi)部內(nèi)置自動壓迫機(jī)構(gòu)20時(shí)的情況，但也可以將自動壓迫機(jī)構(gòu)20安裝在現(xiàn)有的超聲波探頭的外部。圖6是表示作為自動壓迫機(jī)構(gòu)20的其它實(shí)施方式，通過將自動壓迫組 件60安裝在現(xiàn)有的超聲波探頭的外部，從而能夠進(jìn)行和驅(qū)動壓迫載物臺同 等的動作的實(shí)施方式的圖形。自動壓迫組件60具備固定保持現(xiàn)有的超聲 波探頭10的超聲波探頭固定機(jī)構(gòu)61，將該超聲波探頭固定機(jī)構(gòu)61向直線 方向(上下方向)驅(qū)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)62。開關(guān)105，是供操作者操作自動壓 迫組件60的接口，配置在操作者可以用把持自動壓迫組件60的手指進(jìn)行 操作的位置。超聲波探頭固定機(jī)構(gòu)61，壓接在超聲波探頭10的探頭把持部 103的前端，固定保持超聲波探頭10。這樣被超聲波探頭固定機(jī)構(gòu)61固定 的超聲波探頭IO，成為和圖4所示的那種壓迫載物臺同等的部件。使用由 設(shè)置在超聲波探頭固定機(jī)構(gòu)61的支持部件62上的齒條63和設(shè)置在驅(qū)動機(jī) 構(gòu)(電動機(jī)機(jī)構(gòu))64的旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪65構(gòu)成的齒輪齒條副，使探頭把持 部103即超聲波探頭IO上下移動。此外，在圖6中，在齒條63和齒輪65 之間，設(shè)置著傳遞動力用的2個(gè)齒輪66、 67。將包含這種自動壓迫組件60 的外殼，可拆卸地安裝在現(xiàn)有的超聲波探頭10的外殼的外側(cè)。然后，操作 者如果把持自動壓迫組件60，就可以將超聲波探頭IO作為壓迫載物臺，使 其上下移動。下面，講述由壓力計(jì)測部210從壓迫面計(jì)測被檢體1的表皮承受的壓 力，利用該壓力數(shù)據(jù)控制自動壓迫機(jī)構(gòu)20的動作的實(shí)施方式。圖7是表示 具有計(jì)測在超聲波探頭10的超聲波收發(fā)面101和被檢體1的表皮之間外加 了多大的壓力的壓力計(jì)測部210的超聲波探頭IO的實(shí)施方式的圖形。該超聲波探頭10，如圖7所示，具備在壓迫板31的周邊部位配置的由壓力傳感 器71 76構(gòu)成的壓力計(jì)測部210。使用這種超聲波探頭10，如圖1所示， 在任意的時(shí)候，計(jì)測壓迫板31和被檢體1的表皮之間的壓力，將該壓力數(shù) 據(jù)向自動壓迫機(jī)構(gòu)20及變形及彈性率運(yùn)算部211輸出。就是說，本實(shí)施方 式涉及的自動壓迫機(jī)構(gòu)20，取得壓力計(jì)測部210計(jì)測的壓力數(shù)據(jù)，按照壓 力數(shù)據(jù)控制自動壓迫機(jī)構(gòu)20的壓迫動作。壓力計(jì)測部210還可以計(jì)測施加 給自動壓迫機(jī)構(gòu)20的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的負(fù)荷，根據(jù)該負(fù)荷求出被檢體1的表皮從 壓迫面接受的壓力，從而獲得壓力數(shù)據(jù)。下面，講述如圖l所示，將自動壓迫機(jī)構(gòu)20和壓力計(jì)測部210連接后 控制其動作的情況。圖8是表示作為自動壓迫機(jī)構(gòu)20的一個(gè)示例，使用圖 4所示的利用電動機(jī)機(jī)構(gòu)41的驅(qū)動力的情況的圖形。如圖8所示，安裝在 ik迫板31的周邊的壓力傳感器71 76的壓力數(shù)據(jù)，被輸入自動壓迫機(jī)構(gòu) 20的電動機(jī)控制部44。該電動機(jī)控制部44將與壓力數(shù)據(jù)對應(yīng)的電動機(jī)控 制信號，向電動機(jī)機(jī)構(gòu)41輸出，使電動機(jī)機(jī)構(gòu)41進(jìn)行所需的壓迫動作。像本實(shí)施方式這樣，使用自動壓迫機(jī)構(gòu)20，在壓力計(jì)測部210計(jì)測到 某基準(zhǔn)以上的較大的壓力的時(shí)刻，可以停止自動壓迫機(jī)構(gòu)20的動作，不會 過大地壓迫被檢體。另外，在彈性圖像的攝影中，眾所周知存在可以獲 得高圖像質(zhì)量的彈性圖像的壓力范圍，用超過上限值的壓力或低于下限值 的壓力壓迫時(shí)，彈性圖像就出現(xiàn)紊亂。采用本實(shí)施方式的自動壓迫機(jī)構(gòu)20 后，在某個(gè)連續(xù)性的加壓過程中，在壓力計(jì)測部210計(jì)測到某個(gè)臨界值以 上的較大的壓力的時(shí)刻，就控制自動壓迫機(jī)構(gòu)20的動作，使其從加壓過程 切換成連續(xù)性的減壓過程；反之，在某個(gè)連續(xù)性的減壓過程中，在壓力計(jì) 測部210計(jì)測到某個(gè)臨界值以下的較小的壓力的時(shí)刻，就控制自動壓迫機(jī) 構(gòu)20的動作，使其從加壓過程切換成連續(xù)性的加壓過程。反復(fù)進(jìn)行該動作， 可以經(jīng)常維持適當(dāng)?shù)膲浩葼顟B(tài)。這樣，就可以在有限的攝影時(shí)間中，有效 地取得高質(zhì)量的彈性圖像。下面，講述為了使用超聲波取得被檢體的彈性圖像而采用本發(fā)明的實(shí) 施方式的插入體內(nèi)型超聲波探頭。按照超聲波探頭插入的被檢體的部位， 有經(jīng)口型、經(jīng)肛門型、經(jīng)陰道型、血管內(nèi)型等形態(tài)的超聲波探頭，本發(fā)明 與超聲波探頭的形態(tài)無關(guān)，都能應(yīng)用。下面，以經(jīng)過被檢體的肛門、插入直腸內(nèi)的經(jīng)直腸型探頭為例進(jìn)行講述。圖9是采用本發(fā)明的實(shí)施方式的經(jīng)直腸型超聲波探頭80的外形圖。操作者把持探頭把持部81,將插入體內(nèi)部82插入被檢體的直腸內(nèi)后，超聲波 收發(fā)面101就與被檢體的直腸內(nèi)壁相接。具備由超聲波收發(fā)面101和壓迫 板31構(gòu)成的壓迫面的壓迫載物臺102，可以相對插入體內(nèi)部82移動，在自 動壓迫機(jī)構(gòu)20的作用下按壓在被檢體的直腸內(nèi)壁。開關(guān)105，是供操作者 操作自動壓迫機(jī)構(gòu)的接口，配置在操作者可以用把持探頭把持部81的手指 進(jìn)行操作的位置。圖10 (a)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭80具有自動壓迫機(jī)構(gòu)20的實(shí)施 方式的圖形，圖10 (b)是向箭頭10 (b)的方向觀察圖10 (a)的超聲波 探頭80的圖形。在該實(shí)施方式中，和用圖4講述的實(shí)施方式一樣，電動機(jī) 機(jī)構(gòu)41，在包含齒輪42及齒條43的執(zhí)行元件的作用下，使壓迫載物臺102 對插入體內(nèi)部82而言，向圖中的上下方向移動。這時(shí)，由于插入體內(nèi)部82 的和壓迫載物臺102相反一側(cè)的表面，作為支持面，與被檢體的直腸內(nèi)壁 中的和攝影對象相對的相反一側(cè)的面相接，所以壓迫載物臺102和支持面 的距離被執(zhí)行元件改變后，就壓迫與壓迫載物臺102相接的被檢體的直腸 內(nèi)壁。圖11 (a)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭80具有自動壓迫機(jī)構(gòu)20的其它 實(shí)施方式的圖形，圖11 (b)是向箭頭11 (b)的方向觀察圖11 (a)的超 聲波探頭80的圖形。在該實(shí)施方式中，和用圖5講述的實(shí)施方式一樣，利 用泵53及管子52將流體供給袋囊83及從袋囊83中排出，使袋囊83膨脹 及收縮，從而使壓迫載物臺102對插入體內(nèi)部82而言，向圖中的上下方向 移動，壓迫與壓迫載物臺102相接的被檢體的直腸內(nèi)壁。圖12 (a)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭80具有自動壓迫機(jī)構(gòu)20的其它 實(shí)施方式的圖形，圖12 (b)是向箭頭12 (b)的方向觀察圖12 (a)的超 聲波探頭80的圖形。在該實(shí)施方式中，和用圖11 (a)及11 (b)講述的 實(shí)施方式一樣，設(shè)置五套泵、管子及袋囊系統(tǒng)，通過泵53A、 53B、 53C、 53D、 53E及管子52A、 52B、 52C、 52D、 52E，分別使袋囊83A、 83B、 83C、 83D、 83E膨脹及收縮。這樣可以有選擇地使袋囊83A、 83B、 83C、 83D、 83E膨脹 及收縮，從而使壓迫載物臺102對插入體內(nèi)部82而言，在圖12 (b)中分別向箭頭A、 B、 C、 D、 E的方向移動。這樣，就能夠向操作者希望的方向壓迫被檢體的直腸內(nèi)壁。圖13 (a)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓迫機(jī)構(gòu)20的其它實(shí) 施方式的圖形，圖13 (b)是向箭頭13 (b)的方向觀察圖13 (a)的超聲 波探頭的圖形。在該實(shí)施方式中，將和圖12 (a)及12 (b)講述的實(shí)施方 式一樣袋囊83A、 83B、 83C、 83D、 83E安裝在現(xiàn)有的經(jīng)直腸型超聲波探頭 的外側(cè)，在通過管子52A、 52B、 52C、 52D、 52E做媒介而連接的五臺泵(未 圖示)的作用下，分別使它們膨脹及收縮。袋囊83A、 83B、 83C、 83D、 83E 的表面，成為與被檢體的直腸內(nèi)壁中的和攝影對象相對的相反一側(cè)的面相 接的支持面，有選擇地使袋囊83A、 83B、 83C、 83D、 83E膨脹及收縮后， 能夠使插入體內(nèi)部82對整個(gè)對被檢體的直腸而言，在圖13 (b)中分別向 箭頭A、 B、 C、 D、 E的方向移動。這樣，即使是不具備可移動的壓迫載物 臺的經(jīng)直腸型超聲波探頭，也能夠向操作者希望的方向壓迫被檢體的直腸 內(nèi)壁。 '圖14 (a)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓迫機(jī)構(gòu)20的其它實(shí) 施方式的圖形，圖14 (b)是向箭頭14 (b)的方向觀察圖14 (a)的超聲 波探頭的圖形。在該實(shí)施方式中，將環(huán)狀的袋囊55安裝在現(xiàn)有的經(jīng)直腸型 超聲波探頭的外側(cè)，在通過開口部84及管子52做媒介而連接的泵(未圖 示)的作用下，將液體(例如水及生理鹽水等)供給袋囊55及從袋囊55 中排出，使袋囊55膨脹及收縮。由于袋囊55與被檢體的直腸內(nèi)壁中相接， 所以使袋囊55膨脹及收縮后，可以不使超聲波收發(fā)面101對被檢體的直腸 而言移動地壓迫被檢體的直腸內(nèi)壁。雖然在超聲波收發(fā)面101和被檢體的 直腸內(nèi)壁之間介有袋囊55，但由于袋囊55充滿液體，所以不妨礙超聲波的 收發(fā)，袋囊55與被檢體的拍攝對象方向的直腸內(nèi)壁中相接的面，作為超聲 波的收發(fā)面發(fā)揮作用。另外，袋囊55與被檢體的直腸內(nèi)壁中與拍攝對象相 對的相反一側(cè)的面相接的面，作為支持面發(fā)揮作用。圖15 (a)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓迫機(jī)構(gòu)20的其它實(shí) 施方式的圖形，圖15 (b)是向箭頭15 (b)的方向觀察圖15 (a)的超聲 波探頭的圖形。在該實(shí)施方式中，在圖14 (a)及14 (b)講述的環(huán)狀的袋 囊55的外側(cè)，安裝擋塊85。這樣就能夠限制袋囊55的膨脹方向，有效地壓迫被檢體的直腸內(nèi)壁。這時(shí)，擋塊85的表面，成為與被檢體的直腸內(nèi)壁 中與拍攝對象相對的相反一側(cè)的面相接的支持面。圖16 (a)是表示經(jīng)直腸型超聲波探頭具有自動壓迫機(jī)構(gòu)20的其它實(shí) 施方式的圖形，圖16 (b)是向箭頭16 (b)的方向觀察圖16 (a)的超聲 波探頭的圖形，圖16 (c)是袋囊55及管子52的立體圖。在該實(shí)施方式中， 利用固定皮帶86將袋囊55安裝到現(xiàn)有的經(jīng)直腸型超聲波探頭的外側(cè)，在 通過管子52做媒介而連接的泵(未圖示)的作用下，將液體(例如水及生 理鹽水等)供給袋囊55及從袋囊55中排出，使袋囊55膨脹及收縮。由于 袋囊55與被檢體的直腸內(nèi)壁中相接，所以使袋囊55膨脹及收縮后，可以 直接壓迫被檢體的直腸內(nèi)壁。這樣，能夠?qū)⒆詣訅浩葯C(jī)構(gòu)20安裝到不具備 開口部84 (參照圖15 (a))及管子52的經(jīng)直腸型超聲波探頭上。圖17是表示用圖15 (a)講述的袋囊55的動作的一個(gè)示例的圖形，圖 18是表示袋囊的其它實(shí)施方式的圖形。在被袋囊55壓迫的對象——組織的 形狀及彈性的反作用下，如圖17所示，袋囊55向圖中橫向擴(kuò)散變形，不 能有效地壓迫對象組織。因此，圖18所示的袋囊56具有限制袋囊56的膨 脹方向的薄殼57。薄殼57的伸縮性，必須比袋囊56的其他部分低。例如 可以采用使薄殼57比袋囊56的其他部分厚、給袋囊56的相當(dāng)于薄殼57 的部分粘貼網(wǎng)等、用伸縮性比袋囊56的其他部分低的不同材料形成薄殼57 等方法，形成薄殼57。這樣，可以有效地壓迫對象組織。在上述插入體內(nèi)型的超聲波探頭中，還可以在超聲波收發(fā)面101的周 圍設(shè)置用圖7講述的那種壓力傳感器，構(gòu)成計(jì)測被檢體從壓迫面接受的壓 力后輸出壓力數(shù)據(jù)的壓力計(jì)測部210 (參照圖1)。壓力計(jì)測部210，還可以 計(jì)測施加給自動壓迫機(jī)構(gòu)20的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的負(fù)荷，根據(jù)該負(fù)荷求出被檢體從 壓迫面接受的壓力，從而得到壓力數(shù)據(jù)。另外，自動壓迫機(jī)構(gòu)20具備袋囊 及管子時(shí)，壓力計(jì)測部210還可以計(jì)測袋囊及管子的內(nèi)壓后，得到壓力數(shù) 據(jù)。另外，在插入體內(nèi)型的超聲波探頭中，執(zhí)行元件使探頭把持部81和超 聲波收發(fā)面101的距離變化時(shí)，即使支持面不與和被檢體的攝影對象相對 的相反一側(cè)的面相接，也能壓迫被檢體。使用上述實(shí)施方式那樣的自動壓迫機(jī)構(gòu)20，可以自動地以所希望的一定速度向一定方向壓迫被檢體，可以在任意的時(shí)刻取得高圖像質(zhì)量的彈性 圖像數(shù)據(jù)。進(jìn)而，能夠保持壓迫動作的再現(xiàn)性。下面，講述采用本實(shí)施方式的顯示價(jià)值評價(jià)部215。顯示價(jià)值評價(jià)部215，利用變位計(jì)測部209輸出的變位幀數(shù)據(jù)，對ROI內(nèi)所有的計(jì)測點(diǎn)的每 一個(gè)，評價(jià)其圖像顯示的價(jià)值，識別無益信息和有益信息，作為圖像最終 淘汰(遮蔽隱藏)無益信息。圖19是表示本發(fā)明涉及的顯示價(jià)值評價(jià)部215中輸出入數(shù)據(jù)的流程的 一個(gè)示例的圖形。顯示價(jià)值評價(jià)部215，具有幀存儲器電路2151、計(jì)測質(zhì) 量評價(jià)電路2152和顯示判定電路2153。幀存儲器電路2151，將變位計(jì)測部209輸出的變位幀數(shù)據(jù)，作為計(jì)測 結(jié)果幀數(shù)據(jù)確保，向輸出計(jì)測質(zhì)量評價(jià)電路2152。計(jì)測質(zhì)量評價(jià)電路2152 輸入由幀存儲器電路2151輸出的計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)，對于ROI內(nèi)所有的計(jì)測 點(diǎn)的每一個(gè)，構(gòu)筑將計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)的可靠性、即計(jì)測的結(jié)果是不是正常 計(jì)測結(jié)果作為數(shù)值反映的計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)。下面，講述計(jì)測質(zhì)量評價(jià)電路2152的動作的一個(gè)示例。計(jì)測質(zhì)量評價(jià) 電路2152，進(jìn)行將計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)作為母集團(tuán)的統(tǒng)計(jì)處理，將 該統(tǒng)計(jì)性的特征量作為要素?cái)?shù)據(jù)，構(gòu)筑計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)。圖20是表示根據(jù) 統(tǒng)計(jì)性的特征量，構(gòu)筑計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)時(shí)的一個(gè)示例的圖形。首先，如圖20所示，將計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)用Xi、j (i二l， 2， 3，…，N、 j二l， 2， 3，…，M)表示。在這里，指標(biāo)i相當(dāng)于彈性圖像的 橫軸方向的坐標(biāo)，j相當(dāng)于縱軸方向的坐標(biāo)。用超聲波裝置設(shè)定的ROI包含 的所有的要素?cái)?shù)據(jù)，都被該指標(biāo)參照。將現(xiàn)在注目的要素?cái)?shù)據(jù)，例如作為X^，設(shè)定將Xu的坐標(biāo)作為中心的 3 (要素)X5 (要素)的尺寸的核心2001，作為將該核心2001內(nèi)分布的共 計(jì)15個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)組作為母集團(tuán)的統(tǒng)計(jì)性的特征量，例如采用下述方法計(jì)算平均及標(biāo)準(zhǔn)偏差。(平均)4、4二 {2 (計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)Xi、j)) 715 ((標(biāo)準(zhǔn)偏差)4、4} 2=2 (平均)4、4一 (計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)Xi、j)) 2/15 (3Si^5， 2^j^6) 按照上述步驟，對各注目的要素?cái)?shù)據(jù)Xi、 j，也同樣計(jì)算(標(biāo)準(zhǔn)偏差)i、j，使其與計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)Yi、j對應(yīng)，按照下述方法進(jìn)入輸入設(shè) 定，編制圖21所示的計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)。(計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)Yi、j)=(標(biāo)準(zhǔn)偏差)i、j(i二l， 2， 3，…，N、 j二l， 2， 3，…，M)作為計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)，輸入變位幀數(shù)據(jù)，所以進(jìn)行運(yùn)算后構(gòu)成計(jì)測質(zhì) 量幀數(shù)據(jù)時(shí)，給構(gòu)成計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)的各要素?cái)?shù)據(jù)Yi、 j ，輸入反映在變位 幀數(shù)據(jù)中，將同一坐標(biāo)的要素?cái)?shù)據(jù)Yi、j作為中心，將設(shè)定的核心尺寸部分 的區(qū)域分布的要素?cái)?shù)據(jù)組作為母集團(tuán)的變位(移動量)的值的離差程度的 值，上述那種計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)被向顯示判定電路2153輸出。在上述實(shí)施示例在，在顯示價(jià)值評價(jià)部215中，將變位幀數(shù)據(jù)作為計(jì) 測結(jié)果幀數(shù)據(jù)輸入，評價(jià)有顯示價(jià)值的區(qū)域和沒有顯示價(jià)值的區(qū)域。但例 如也可像圖22所示，在變形及彈性率運(yùn)算部211中，將空間微分變位幀數(shù) 據(jù)后生成的彈性幀數(shù)據(jù)，作為顯示價(jià)值評價(jià)部215中的計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)輸 入。這是因?yàn)閺椥詭瑪?shù)據(jù)也反映變位幀數(shù)據(jù)的局部性的離散性，利用它也 能實(shí)現(xiàn)同樣的動作。此外，上述核心201的尺寸，可以任意設(shè)定。另外， 在ROI的周邊，核心201的尺寸可以變小。對于計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)，也可以 進(jìn)行空間性的平滑處理、時(shí)間軸方向的幀間平滑處理等處理。顯示判定電路2153，輸入由計(jì)測質(zhì)量評價(jià)電路2152輸出的計(jì)測質(zhì)量幀 數(shù)據(jù)，通過裝置控制接口部216做媒介，輸入由超聲波裝置的控制部輸出 的臨界值控制信號2161，按照該臨界值控制信號2161進(jìn)行臨界值處理，從而構(gòu)筑表示是否顯示與計(jì)測點(diǎn)對應(yīng)的圖像的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)，向彩色掃描 轉(zhuǎn)換器213輸出。下面，講述顯示判定電路2153的動作的一個(gè)示例。由于在計(jì)測質(zhì)量幀 數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)中，反映在計(jì)測質(zhì)量評價(jià)電路2152的動作說明中表示的變 位(移動量)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的值，所以對計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)的各要素?cái)?shù)據(jù)實(shí)施 臨界值判定后，可以構(gòu)成判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)。由計(jì)測質(zhì)量評價(jià)電路2152生成的上述計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，越 是具有較大值的計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，就意味著將該要素?cái)?shù)據(jù)的坐 標(biāo)作為中心，在一定區(qū)域內(nèi)分布的變位值的離差越較大。因此，顯示判定 電路2153將由超聲波裝置控制部輸入的臨界值控制信號2161作為臨界值Th，對構(gòu)成計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)的所有的要素?cái)?shù)據(jù)，判定與臨界值Th的大小關(guān) 系。例如計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)Yi、 j大于臨界值Th時(shí)，給判定結(jié)果 幀數(shù)據(jù)的同一坐標(biāo)的要素?cái)?shù)據(jù)Zi、 j設(shè)定"0";要素?cái)?shù)據(jù)Yi、 j小于臨界值Th
時(shí)，給Zi、j設(shè)定"1"，進(jìn)行如下的輸入設(shè)定。
(計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)Yi、 j) > (臨界值Th)
^ (判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、j) =0 (計(jì)測質(zhì)量幀數(shù)據(jù)Yi、j) ^ (臨界值Th)
々(判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi.j) 二l (i二l， 2， 3，…，N、 j=l， 2， 3，…，M) 作為結(jié)果生成的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、 j，例如成為如圖23所示的結(jié)構(gòu)。 經(jīng)過這種臨界值處理后，構(gòu)筑給所有的要素?cái)?shù)據(jù)Z,、 j的值輸入"0"或 "1"的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)，將它向彩色掃描轉(zhuǎn)換器213輸出。圖24是表示 給各要素?cái)?shù)據(jù)Zi、j輸入"0"、 "1"的結(jié)果的判定幀數(shù)據(jù)Zi、 j的一個(gè)示例的 圖形。
在上述的實(shí)施方式中，在顯示價(jià)值評價(jià)部215中，生成將有顯示價(jià)值 的區(qū)域的值設(shè)定成"0"、將沒有顯示價(jià)值的區(qū)域的值設(shè)定成"1"的判定結(jié) 果幀數(shù)據(jù)。但本發(fā)明不局限于該例，只要設(shè)定成能夠識別有無顯示價(jià)值的 值即可。
下面，講述采用本發(fā)明的彩色掃描轉(zhuǎn)換器213的動作示例。圖25是表 示在本發(fā)明涉及的彩色掃描轉(zhuǎn)換器213中輸出入數(shù)據(jù)的流程的一個(gè)示例的 圖形。彩色掃描轉(zhuǎn)換器213具有幀存儲電路2131、階差化處理電路2132、 色彩信息賦予電路2133和圖像構(gòu)筑電路2134。階差化處理電路2132，具 有抑制處理電路。
幀存儲電路2131，在確保由彈性數(shù)據(jù)處理部212輸出的彈性幀數(shù)據(jù)的 同時(shí)，還確保由顯示價(jià)值評價(jià)部215輸出的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)，向階差化處 理電路2132內(nèi)的抑制處理電路輸出。
階差化處理電路2132，是將由幀存儲電路2131輸出的、具有連續(xù)性的 值的彈性幀數(shù)據(jù)，變換成具有離散性的值(例如8比特、256階差)的彈性 階差化幀數(shù)據(jù)的部件，抑制處理電路進(jìn)行該處理。抑制處理電路輸入由幀 存儲電路2131輸出的彈性幀數(shù)據(jù)和判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)，按照判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的各要素的信息，設(shè)定與彈性階差化幀數(shù)據(jù)對應(yīng)的要素的信息。
下面，講述階差化處理電路2132內(nèi)的抑制處理電路的動作的一個(gè)示例。 給判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，作為在顯示價(jià)值評價(jià)部215的動作說明中 表示的判定結(jié)果的值，在如圖24所示的顯示價(jià)值低時(shí)輸入"0"的值、顯 示價(jià)值高時(shí)輸入"l"的值時(shí)，抑制處理電路按照該判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的要素 數(shù)據(jù)的值，將該坐標(biāo)的彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)設(shè)定成8比特的256 階差的值。
該設(shè)定狀況時(shí)，作為判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，相當(dāng)于具有"0"的 值的坐標(biāo)的彈性幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，是無益的信息；相當(dāng)于具有"l"的值 的坐標(biāo)的彈性幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，是有益的信息。因此，按照該判定結(jié)果， 作為判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，相當(dāng)于具有"0"的值的坐標(biāo)的彈性階差 化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，與該坐標(biāo)的彈性幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)的值的大小無關(guān)， 作為其值設(shè)定"0";作為判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，相當(dāng)于具有"1"的 值的坐標(biāo)的彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，按照該坐標(biāo)的彈性幀數(shù)據(jù)的要 素?cái)?shù)據(jù)的值的大小，設(shè)定被255階差階差化的值。就是說，如果將由幀存 儲電路輸入抑制處理電路的彈性幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)記作Si、j，將判定結(jié)果 幀數(shù)據(jù)記作Zkj，將抑制處理電路中生成的彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù) 記作Ti、j，那么就可以進(jìn)行下述運(yùn)算。 (判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、j) =0
^ (彈性階差化幀數(shù)據(jù)Ti、j) =0 (判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、j) 二l
(彈性階差化幀數(shù)據(jù)Ti、j)
二 (與Si,j的大小對應(yīng)的"1" "255"的值) (i二l， 2， 3，…，N、 j=l， 2， 3，…，M) 經(jīng)過這種階差化處理，構(gòu)成給所有的要素?cái)?shù)據(jù)Ti、 j輸入"0" "255" 階差的值的彈性階差化幀數(shù)據(jù)。由階差化處理電路2132獲得的彈性階差化 幀數(shù)據(jù)Tk j被輸入色彩信息賦予電路2133。
色彩信息賦予電路2133，輸入由階差化處理電路輸出的彈性階差化幀 數(shù)據(jù)，按照彈性階差化幀數(shù)據(jù)的各要素的信息，生成彈性色彩幀數(shù)據(jù)。下 面，講述色彩信息賦予電路2133的動作的一個(gè)示例。給彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，作為在顯示價(jià)值評價(jià)部215和階差化處理電路2132的動作說 明中表示出的結(jié)果，例如在顯示價(jià)值低的坐標(biāo)時(shí)，輸入"O"的值，在顯示 價(jià)值高的坐標(biāo)時(shí)，輸入"0" "255"的被255階段階差化的值。在色彩 信息賦予電路2133中，按照彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)的值，進(jìn)行給該 坐標(biāo)的彈性色彩幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)設(shè)定色彩信息這一示例的處理。
在該設(shè)定狀況時(shí)，作為彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，相當(dāng)于具有"O" 的值的坐標(biāo)的彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，是無益的信息；相當(dāng)于具有 "1" "255"的值的坐標(biāo)的彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，是有益的信 息。因此，按照該判定結(jié)果，作為彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，相當(dāng)于
具有"0"的值的坐標(biāo)的彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)(R:紅、G:綠、B:
藍(lán))，作為該色彩信息，例如設(shè)定黑色(R=0、 G=0、 B=0);作為彈性階差 化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，相當(dāng)于具有"1" "255"的值的坐標(biāo)的彈性階差 化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)，按照該坐標(biāo)的彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)的值的 大小，例如從藍(lán)色到紅色設(shè)定被255階段化的階差化色彩信息。
就是說，如果將由階差化處理電路2132輸入色彩信息賦予電路2133 的彈性階差化幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)記作Ti、 j，將在色彩信息賦予電路2133中 生成的彈性色彩幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)的R (紅)成分、G (綠)成分、B (藍(lán)) 成分分別記作URi,j、 Uci,j、 UBi,j，就可以進(jìn)行如下運(yùn)算。 (彈性階差化幀數(shù)據(jù)Ti、j) =0
^ (彈性色彩幀數(shù)據(jù)URi,j) 二0 (彈性色彩幀數(shù)據(jù)Uci,j) =0
(彈性色彩幀數(shù)據(jù)UBi.j) =0
(彈性階差化幀數(shù)據(jù)Ti、j) = 1 255
力(彈性色彩幀數(shù)據(jù)URi,j) 二 (Ti、廠l) (彈性色彩幀數(shù)據(jù)Uci,j) =0 (彈性色彩幀數(shù)據(jù)UBi,j) 二254- (Ti、廠l) (i二l， 2， 3，…，N、 j=l， 2， 3，…，M) 例如與圖23的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、 j對應(yīng)實(shí)施了上述處理的彈性色彩 幀數(shù)據(jù)Uai,j，例如如圖26所示。此外，在圖26中，由于不能圖示色彩信 息，所以將與彈性階差化幀數(shù)據(jù)TV產(chǎn)0對應(yīng)的區(qū)域顯示成白色，將與彈性階差化幀數(shù)據(jù)Ti、尸l 255對應(yīng)的區(qū)域，按照其大小，使灰色的程度階差化 和顯示。經(jīng)過該色彩信息賦予處理后，能夠構(gòu)筑向所有的要素?cái)?shù)據(jù)Uai,j輸
入R、 G、 B的色彩信息的值的彈性色彩幀數(shù)據(jù)。由色彩信息賦予電路2133 賦予色彩信息的彈性色彩幀數(shù)據(jù)，被向下級的圖像構(gòu)筑電路2134輸出。
在本實(shí)施方式中，示出顯示價(jià)值高的區(qū)域，從藍(lán)色階差化成紅色，顯 示價(jià)值低的區(qū)域，則用黑色的單一顏色顯示的例子。但本發(fā)明并不局限于 該示例，例如，也可以將顯示價(jià)值高的區(qū)域，從黃色階差化成綠色，顯示 價(jià)值低的區(qū)域，則用藍(lán)色的單一顏色顯示等，使用與上述的講述不同的色 彩分配方法，只要能夠?qū)@示價(jià)值低的區(qū)域作為圖像識別即可。另外，在 本實(shí)施方式中，作為彈性色彩幀數(shù)據(jù)的成分，使用RGB信號形成進(jìn)行了講 述。但本發(fā)明并不局限于該示例，也可以使其它信號形成(例如YUV等) 賦予色彩信息的方法實(shí)現(xiàn)。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，示出在ROI內(nèi)，用不 相容的色彩信息將沒有顯示價(jià)值的區(qū)域和有顯示價(jià)值的區(qū)域加以識別的示 例。但本發(fā)明并不局限于該示例，例如如圖27所示，在彈性色彩幀數(shù)據(jù) Ubi.j的要素?cái)?shù)據(jù)中，沒有顯示價(jià)值的區(qū)域在左側(cè)的2列連接存在時(shí)，將該 部分作為除去區(qū)域后評價(jià)。這樣作為除去區(qū)域后評價(jià)時(shí)，如圖28所示，除 去該部分，縮小ROI。這樣，通過縮小、擴(kuò)大或移動用超聲波裝置設(shè)定、 顯示的ROI，從而也能夠自動排除除去區(qū)域本身成為用裝置設(shè)定的ROI的 范圍外的情況。在圖28的情況下，示出除去圖27的成為沒有顯示價(jià)值的 區(qū)域的左側(cè)2列后，縮小ROI時(shí)的一個(gè)例子。
圖像構(gòu)筑電路2134，輸入由色彩信息賦予電路2133輸出的彈性色彩幀 數(shù)據(jù)，通過裝置控制接口部216做媒介輸入由超聲波裝置的控制部輸出的 控制信號2164，按照它，將彈性色彩幀數(shù)據(jù)作為原來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行包含極 坐標(biāo)變換、圖像擴(kuò)大縮小、圖像上下左右反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)等的插補(bǔ)處理在內(nèi)的圖 像處理，生成由像素?cái)?shù)據(jù)構(gòu)成的彈性圖像數(shù)據(jù)。此外，圖像構(gòu)筑電路2134、 階差化處理電路2132及色彩信息賦予電路2133，可以采用通過裝置控制接 口部216做媒介，分別輸入控制信號2162 2164，按照它進(jìn)行是否采用各 功能、動作設(shè)定的切換及變更的結(jié)構(gòu)。
可是，在任意時(shí)刻中的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)，作為信息，反映該時(shí) 刻中的活體組織的構(gòu)造及配置，作為利用超聲波取得組織彈性信息的方法，
29首先使用只隔一定的時(shí)間間隔取得的一對超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)，計(jì)算該 一定時(shí)間中壓迫(加壓、減壓)活體組織而產(chǎn)生的活體組織各部的變位。 再空間微分變位的信息，從而對超聲波裝置中設(shè)定的ROI內(nèi)所有的點(diǎn)，計(jì) 算變形的值，構(gòu)筑、顯示圖像。
可是，在實(shí)際的攝影現(xiàn)場，在一對超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)的取得時(shí)間 間隔中，諸如關(guān)心組織受壓迫后，向探頭短軸、方向躲避，離開計(jì)測斷面的 第1局面，關(guān)心組織受壓迫后以很大速度向探頭長軸方向或壓迫方向變位， 脫離攝影裝置設(shè)定的所定的變位運(yùn)算范圍的第2局面等那樣，由于壓迫方
向不適當(dāng)或壓迫速度過大，在攝影裝置設(shè)定的ROI內(nèi)，有時(shí)存在不能計(jì)算
正確的變位的出錯(cuò)(相關(guān)運(yùn)算出錯(cuò))區(qū)域。
另外，諸如將由于發(fā)射的超聲波衰減而未能達(dá)到的深部區(qū)域作為關(guān)心
區(qū)域的第3局面，將超聲波發(fā)射體較少的區(qū)域(囊胞等、內(nèi)部液態(tài)病變部 等)作為關(guān)心區(qū)域的第4局面等，由于未能獲得具有足以反映關(guān)心組織的 性狀的接收信號，在攝影裝置設(shè)定的ROI內(nèi)，還有時(shí)存在不能計(jì)算正確的 變位的出錯(cuò)(相關(guān)運(yùn)算出錯(cuò))區(qū)域。
在這種第1 第4各局面中，在作為關(guān)心區(qū)域設(shè)定的區(qū)域(ROI)內(nèi)， 存在具有沒有正確運(yùn)算的變位的值的區(qū)域的可能性很大、將使用該變位的 值運(yùn)算的變形的值作為圖像顯示時(shí)，在其變形圖像的關(guān)心區(qū)域中，就包含 著不正確的信息。
另外，就像沒有將超聲波探頭接觸被檢體的區(qū)域作為關(guān)心區(qū)域的第5 局面等那樣，由于超聲波探頭的形狀及關(guān)心組織的形態(tài)，在攝影裝置設(shè)定 的區(qū)域(ROI)內(nèi)，還有時(shí)存在計(jì)算變位無意義的區(qū)域。在這種第5局面中， 作為關(guān)心區(qū)域設(shè)定的區(qū)域(ROI)內(nèi)，就存在具有沒有意義的變位的值的區(qū) 域，將使用該變位的值運(yùn)算的變形的值作為圖像顯示時(shí)，在其變形圖像的 關(guān)心區(qū)域中，同樣包含著不正確的信息。
在這種第1 第5局面所代表的各局面中，作為壓迫導(dǎo)致的組織變位的 結(jié)果，可以觀察到下述第1及第2區(qū)域。第1區(qū)域是計(jì)測點(diǎn)群具有向同一 方向性的相同程度的大小的變位的計(jì)測點(diǎn)群的區(qū)域(組織彼此局部性地結(jié) 合，集團(tuán)性地向同一方向變位的區(qū)域)；第2區(qū)域是計(jì)測點(diǎn)群的相鄰的計(jì)測 點(diǎn)間在變位的值和方向上形成離差的計(jì)測點(diǎn)群的區(qū)域(局部性的組織彼此不結(jié)合，在相鄰的組織間也具有各種各樣的方向離散性地變位的區(qū)域)。在 一個(gè)變位幀數(shù)據(jù)內(nèi)，可以觀察到如此大致劃分的第1及第2兩個(gè)區(qū)域。
在上述那種第1 第5局面中，將未能求出正確變位的區(qū)域及變位運(yùn)算 無意義的區(qū)域，作為變位的運(yùn)算結(jié)果，該區(qū)域的變位值和方向分別離散， 成為上述第2區(qū)域那樣的樣態(tài)；給予了適當(dāng)?shù)膲浩鹊膮^(qū)域，作為變位的運(yùn) 算結(jié)果，成為上述第1區(qū)域那樣的樣態(tài)。
在上述的實(shí)施方式中，講述了通過顯示價(jià)值評價(jià)部215和彩色掃描轉(zhuǎn) 換器213利用變位幀數(shù)據(jù)時(shí)的情況。這種動作，實(shí)行下列一系列的處理 利用變位幀數(shù)據(jù)，求出局部性的變位離差，將該離差較大的計(jì)測點(diǎn)，評價(jià) 為顯示價(jià)值低，給相當(dāng)于評價(jià)為顯示價(jià)值低的計(jì)測點(diǎn)的坐標(biāo)的彈性圖像數(shù) 據(jù)的像素，賦予黑色的色彩信息，給相當(dāng)于評價(jià)為顯示價(jià)值高的計(jì)測點(diǎn)的 坐標(biāo)的彈性圖像數(shù)據(jù)的像素，按照計(jì)測的彈性幀數(shù)據(jù)的該坐標(biāo)的要素的值 的大小，賦予使色調(diào)從藍(lán)色向紅色連續(xù)變化的色彩信息，除去顯示價(jià)值低 的計(jì)測點(diǎn)的彈性圖像信息，在超聲波攝影裝置的畫面上顯示只賦予顯示價(jià) 值高的計(jì)測點(diǎn)色彩的彈性圖像。這樣，就能夠只對給予適當(dāng)壓迫的區(qū)域， 在按照其彈性值，用色彩階差化顯示的同時(shí)，還對沒能給予適當(dāng)壓迫的區(qū) 域，除去階差，用與階差化的色彩不相容的單一的色彩，加以圖像識別地 顯示。
采用本實(shí)施方式的顯示價(jià)值評價(jià)部215和彩色掃描轉(zhuǎn)換器213后，可 以不被未除去的殘留的無意義的彈性圖像區(qū)域的信息迷惑，能夠穩(wěn)定地迸 行高質(zhì)量的具有很高的可靠性的彈性圖像攝影，與此同時(shí)，由于可以通過 彈性圖像向操作者反饋不適當(dāng)?shù)牟僮鞣椒?壓迫方法等)及裝置設(shè)定，所 以可以在攝影現(xiàn)場中當(dāng)即提供能夠獲得質(zhì)量更好的圖像的操作方法(壓迫 方法等)。
此外，在上述實(shí)施方式中，在顯示價(jià)值評價(jià)部215中，生成將有顯示 價(jià)值的計(jì)測點(diǎn)的值設(shè)定成"0"、將沒有顯示價(jià)值的計(jì)測點(diǎn)的值設(shè)定成"1" 的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)。但也可以在此基礎(chǔ)上，通過下述運(yùn)算求出判定結(jié)果幀 數(shù)據(jù)的所有的要素(NXM個(gè))內(nèi)，判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的要素成為"1"的計(jì)測
點(diǎn)所占的比率R。
(比率R) =[2 ((判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、j) =1} ]/ (NXM)然后，求出的比率R小于某個(gè)基準(zhǔn)比率Rstd (例如0. 5)時(shí)，判斷幀
內(nèi)有顯示價(jià)值的計(jì)測點(diǎn)較少，采用下面所示的方法，再度生成將判定結(jié)果
幀數(shù)據(jù)的所有的要素?cái)?shù)據(jù)再次設(shè)定為"0"的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)。 (比率R) < (基準(zhǔn)比率Rstd)
力(判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、j) =0 (i:l， 2， 3，…，N、 j=l， 2， 3，…，M) 這樣一來，由彩色掃描轉(zhuǎn)換器213生成的彈性階差幀數(shù)據(jù)Ti、j，由于所 有的要素?cái)?shù)據(jù)Ti.j與判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、j對應(yīng)，設(shè)定成"0"，所以彈性色 彩幀數(shù)據(jù)Uci、j，例如如圖29所示，所有的要素?cái)?shù)據(jù)都用相同的單一色構(gòu)成， 幀的彈性圖像數(shù)據(jù)，未被階差化地顯示。就是說，成為進(jìn)行彈性圖像數(shù)據(jù) 的顯示。這樣，在將上述那種超聲波探頭不接觸被檢體的區(qū)域作為關(guān)心區(qū) 域的第5局，再加上操作者使超聲波探頭接觸被檢體， 一邊沿體側(cè)移動， 一邊探索患部的局面中，不顯示彈性圖像數(shù)據(jù)。
另外，在上述實(shí)施方式中，講述了在顯示價(jià)值評價(jià)部215中，評價(jià)將 變位幀數(shù)據(jù)或彈性幀數(shù)據(jù)的局部性的核心尺寸內(nèi)包含的要素作為母集團(tuán)的 離差，生成將有顯示價(jià)值的計(jì)測點(diǎn)的值作為"0"、沒有顯示價(jià)值的計(jì)測點(diǎn) 的值作為"1"的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的情況。但作為和它不同的方法，還可以 進(jìn)行如下處理。即進(jìn)行將計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)的要素?cái)?shù)據(jù)X,、j的所有的要素作 為母集團(tuán)的統(tǒng)計(jì)處理，通過下述運(yùn)算，求出作為統(tǒng)計(jì)性的特征量的平均值M。 (平均值M) = {2 (計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)Xi、j)) / (NXM)
(i二l， 2， 3，…，N、 j:l， 2， 3，…，M) 該平均值M小于某個(gè)基準(zhǔn)平均Mstd時(shí)，判斷幀內(nèi)有顯示價(jià)值的計(jì)測點(diǎn) 較少，采用下面所示的方法，再度生成將判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的所有的要素?cái)?shù) 據(jù)再次設(shè)定為"0"的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)。 (平均值M) < (基準(zhǔn)平均Mstd)
^ (判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、j) 二0 (i二l， 2， 3,…，N、 j二l， 2， 3，…，M) 這樣一來，與判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、j對應(yīng)，由彩色掃描轉(zhuǎn)換器213生成 的彈性階差化幀數(shù)據(jù)Ti、 j，由于所有的要素?cái)?shù)據(jù)Ti、j設(shè)定成"0"，所以彈性 色彩幀數(shù)據(jù)Ui、j，例如如圖29所示，所有的要素?cái)?shù)據(jù)都用相同的單一色構(gòu)成，幀的彈性圖像數(shù)據(jù)，未被階差化地顯示。就是說，成為進(jìn)行彈性圖像 數(shù)據(jù)的顯示。
另外，在上述實(shí)施方式中，講述了在顯示價(jià)值評價(jià)部215中，進(jìn)行將
變位幀數(shù)據(jù)或彈性幀數(shù)據(jù)的要素作為母集團(tuán)的評價(jià)，生成將有顯示價(jià)值的
計(jì)測點(diǎn)的值作為"0"、沒有顯示價(jià)值的計(jì)測點(diǎn)的值作為"1"的判定結(jié)果幀
數(shù)據(jù)的情況。但作為和它不同的方法，還可以進(jìn)行如下處理。
作為計(jì)測結(jié)果幀數(shù)據(jù)，輸入由壓力計(jì)測部210輸出的壓力數(shù)據(jù)P，該壓 力P小于某個(gè)基準(zhǔn)壓力Pstd時(shí)，判斷幀內(nèi)有顯示價(jià)值的計(jì)測點(diǎn)較少，采用 下面所示的方法，再度生成將判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)的所有的要素?cái)?shù)據(jù)再次設(shè)定 為"0"的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)。
(壓力P) < (基準(zhǔn)壓力Pstd)
々(判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、 j) =0 (i=l， 2， 3，…，N、 j=l， 2， 3，…，M) 這樣一來，與判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Z i、 j對應(yīng)，由彩色掃描轉(zhuǎn)換器213生成 的彈性階差化幀數(shù)據(jù)Ti、j，由于所有的要素?cái)?shù)據(jù)Ti、 j設(shè)定成"0"，所以彈性 色彩幀數(shù)據(jù)Ui、j，例如如圖29所示，所有的要素?cái)?shù)據(jù)都用相同的單一色構(gòu) 成，幀的彈性圖像數(shù)據(jù)，未被階差化地顯示。
另外，上述的壓力數(shù)據(jù)P，作為向彈性橫軸方向的一維分布，作為Pi (i=l， 2， 3，， N)獲得時(shí)，按照各自的坐標(biāo)i，和基準(zhǔn)壓力Pstd進(jìn)行 比例，在小于基準(zhǔn)壓力Pstd的坐標(biāo)中，將對應(yīng)的坐標(biāo)的判定結(jié)果幀數(shù)據(jù)Zi、 j設(shè)定為"0"。
此外，在實(shí)際的攝影現(xiàn)場中，在一對超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)的取得時(shí) 間間隔中，未對關(guān)心組織進(jìn)行壓迫動作的第6局面，及對關(guān)心組織的壓迫 速度過小的第7局面等，由于壓迫速度為零或不夠，有時(shí)在攝影裝置設(shè)定 的區(qū)域(ROI)內(nèi)，具有接近于零的變位的區(qū)域遍及整個(gè)區(qū)域。具體地說， 如前所述，操作者使超聲波探頭接觸被檢體， 一邊沿體側(cè)移動， 一邊探索 患部時(shí)，就相當(dāng)于這些局面。在諸如第6及第7那樣的局面中，由于在作 為關(guān)心區(qū)域設(shè)定的區(qū)域(ROI)內(nèi)，具有接近于零的變位的區(qū)域遍及整個(gè)區(qū) 域，所以將使用該變位的值后求出的變形的值，作為圖像顯示的變形圖像， 也在遍及設(shè)定的ROI的整個(gè)區(qū)域成為沒有反差、或反差很低的圖像。進(jìn)而，在被第6及第7之類的局面所代表的那種局面中，作為被壓迫的組織變位 的結(jié)果，可以觀察到下述那樣的第1及第2幀。
第1幀，是計(jì)測點(diǎn)群在整個(gè)區(qū)域不變位、不受壓迫(變位或彈性的值 的平均值是O)的幀；第2幀，是計(jì)測點(diǎn)群的整個(gè)區(qū)域變位較小、只稍微受 點(diǎn)壓迫(變位或彈性的值的平均值小)的幀。在一連串的壓迫過程中的多
個(gè)彈性圖像幀數(shù)據(jù)內(nèi)，有時(shí)可以觀察到這樣大致劃分的第1及第2幀。
在上述實(shí)施方式中，講述了在顯示價(jià)值評價(jià)部215和彩色掃描轉(zhuǎn)換器
213中，利用變位幀數(shù)據(jù)或彈性幀數(shù)據(jù)時(shí)的情況。該動作可以歸納為將變
位幀數(shù)據(jù)或彈性幀數(shù)據(jù)的整個(gè)區(qū)域性的要素，作為母集團(tuán)，求出變位或彈 性的值的平均值，求出的平均值比所定的基準(zhǔn)值小的幀，評價(jià)為整個(gè)區(qū)域 性地顯示價(jià)值低，判定整個(gè)區(qū)域性地顯示價(jià)值低時(shí)，除去該幀的所有的彈 性圖像信息，在超聲波攝影裝置的畫面上顯示未階差化地賦予單一的色彩 的彈性圖像。顯示只將給予了適當(dāng)?shù)膲浩葧r(shí)的幀用與其彈性的值相應(yīng)的色 彩階差化的彈性圖像，沒有給予適當(dāng)?shù)膲浩葧r(shí)的幀，則除去階差，用與階 差化的色彩不相容的單一的色彩進(jìn)行圖像顯示，能夠圖像識別地顯示沒有 給予適當(dāng)?shù)膲浩葧r(shí)的幀。
在采用超聲波攝影裝置的彈性圖像化的方法中，由于不評價(jià)作為運(yùn)算 結(jié)果輸出的彈性(變形到或彈性率)的值的顯示價(jià)值(質(zhì)量、圖像質(zhì)量)， 對任何時(shí)候的所有的幀都構(gòu)筑、顯示圖像，所以在實(shí)際的攝影現(xiàn)場中，在 不適當(dāng)?shù)臓顩r下計(jì)算出來的幀的圖像信息，盡管是沒有顯示價(jià)值的幀，也 不與有顯示價(jià)值的幀加以區(qū)別，構(gòu)筑將兩幀混在一起的一連串的連續(xù)幀的 彈性圖像，其結(jié)果，導(dǎo)致?lián)p壞彈性圖像攝影的可靠性。而采用本發(fā)明后， 可以不被未除去的殘留的無意義的彈性圖像區(qū)域的信息迷惑，能夠穩(wěn)定地 進(jìn)行高質(zhì)量的具有很高的可靠性的彈性圖像攝影，與此同時(shí)，由于可以通 過彈性圖像向操作者反饋不適當(dāng)?shù)牟僮鞣椒?壓迫方法等)，所以可以在攝 影現(xiàn)場中當(dāng)即提供能夠獲得質(zhì)量更好的圖像的壓迫方法等。
進(jìn)而，在黑白斷層像上半透明地重疊彩色的彈性圖像后顯示的結(jié)構(gòu)中， 采用本發(fā)明后，只在正在進(jìn)行壓迫動作時(shí)，重疊顯示彈性圖像，在操作者 使超聲波探頭接觸被檢體、 一邊沿檢體移動、 一邊探索患部等停止壓迫的 時(shí)候，由于彈性圖像被除去，所以只透過顯示黑白斷層像。這樣，在彈性圖像攝影之外的時(shí)候，易于圖像確認(rèn)計(jì)測斷面的斷層像，能夠大幅度提高 觀看圖像的效率。
在上述實(shí)施方式中，單獨(dú)詳述了在1幀內(nèi)的區(qū)域性的除去處理(區(qū)域 除去功能)和整個(gè)l幀的除去處理(幀除去功能)。但并不局限于此，可以 采用將這兩個(gè)動作組合起來，同時(shí)進(jìn)行的結(jié)構(gòu)。
另外，在上述實(shí)施方式中，講述了在幀除去功能中，根據(jù)現(xiàn)在時(shí)刻的 顯示價(jià)值的評價(jià)，判定幀除去時(shí)，將現(xiàn)在時(shí)刻的幀的圖像信息設(shè)定成單一 的色彩后顯示的情況。但并不局限于此。也可以設(shè)定成在現(xiàn)在時(shí)刻中判定 幀除去時(shí)，不除去地保持顯示的最近的過去的幀，繼續(xù)顯示。另外，該動 作不限于幀除去功能，作為區(qū)域除去功能的動作，也可以設(shè)定同樣的功能。
另外，在上述實(shí)施方式中，將顯示價(jià)值評價(jià)部215作為獨(dú)立電路進(jìn)行
了講述。但并不局限于此，還可以采用在彩色掃描轉(zhuǎn)換器213或彈性數(shù)據(jù) 處理部212中具有顯示價(jià)值評價(jià)部215的動作的結(jié)構(gòu)，還可以采用切換各 電路的處理順序的結(jié)構(gòu)。
另外，在上述實(shí)施方式中，操作者可以通過超聲波裝置具備的裝置控 制接口部216做媒介，自由控制是否采用區(qū)域除去功能和幀除去功能以及 設(shè)定除去處理功能中的臨界值處理所需的臨界值、基準(zhǔn)比率、基準(zhǔn)平均值 等，賦予除去的區(qū)域及除去的幀的色彩的分配、切換等。
采用上述實(shí)施方式后，在彈性圖像攝影中，在難以取得理想的數(shù)據(jù)的 狀況下，也能夠通過將沒有顯示價(jià)值的彈性的值被運(yùn)算的圖像信息的區(qū)域， 以及如果是整個(gè)區(qū)域就將整個(gè)幀(作為噪聲)識別，構(gòu)筑反映該信息的彈 性圖像，從而能夠提供可以進(jìn)行高質(zhì)量的彈性圖像攝影的超聲波攝影裝置。
下面，講述這種結(jié)構(gòu)的超聲波攝影裝置的動作。首先，按照超聲波收 發(fā)控制，通過發(fā)射電路202，給與被檢體l接觸的超聲波探頭IO外加高電 壓電脈沖，發(fā)出超聲波，用超聲波探頭IO接收來自攝影對象部位的反射回 波。接收的接收波信號，輸入接收電路203，在那里被前置放大后，輸入整 相加法電路204。使用具有自動壓迫機(jī)構(gòu)20的超聲波探頭10，為了對被檢 體組織內(nèi)部中的關(guān)心部位進(jìn)行彈性評價(jià)，用自動壓迫機(jī)構(gòu)20自動設(shè)定的適 當(dāng)?shù)膲浩确椒ǎ?一邊壓迫被檢體1， 一邊使超聲波探頭10接觸被檢體1， 從而由整相加法電路204輸出連續(xù)性的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)。由該整相加法電路204匯齊相位的接收波信號，在下一個(gè)信號處理部
205中經(jīng)過壓縮、檢波等信號處理后，輸入黑白掃描轉(zhuǎn)換器206。該黑白掃 描轉(zhuǎn)換器206，在對接收波信號進(jìn)行A/D變換的同時(shí)，還將其作為時(shí)間序列 性地連續(xù)的多個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，存入內(nèi)部的多枚幀存儲器。由整相加法電路 204連續(xù)性地輸出超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)，向超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)選擇部 208輸入超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)。
選擇超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)選擇部208記憶的超聲波接收信號幀數(shù)據(jù) 內(nèi)的時(shí)間序列性地連續(xù)的多枚超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)，向變位計(jì)測部209 輸出，在那里求出一維或二維變化分布(ALi、j)。變位分布的計(jì)算，作為 上述的移動矢量的檢出法，例如采用塊匹配法進(jìn)行。但也可以不采用這種 方法，計(jì)算通常使用的2圖像數(shù)據(jù)在同一區(qū)域中的自我相關(guān)后，求出變位 也行。
另外，在超聲波接收信號幀數(shù)據(jù)選擇部208中，將選擇的一對超聲波 接收信號幀數(shù)據(jù)間的周期信息，向自動壓迫機(jī)構(gòu)20輸出，按照該周期信息， 使自動壓迫機(jī)構(gòu)20的壓迫動作最佳化。另一方面，在壓力計(jì)測部210中， 計(jì)測外加給被檢體1的壓力，該壓力信息由壓力計(jì)測部210向變形及彈性 率運(yùn)算部211及自動壓迫機(jī)構(gòu)20發(fā)出，按照該壓力信息，控制自動壓迫機(jī) 構(gòu)20的壓迫動作，使其最佳化，從而能夠有效地迸行被檢體的彈性圖像攝 影。
由變位計(jì)測部209及壓力計(jì)測部210輸出的變位(△ U j)及壓力(△ Pi、」)的各自的計(jì)測信號，被輸入變形及彈性率運(yùn)算部211。對變位分布(A Li、 j)進(jìn)行空間微分(△ Lu j/A X)后，求出變形量分布(e " j)。另夕卜，特 別是彈性率內(nèi)的楊氏模量Ymi、j，采用下式求出。
Ymi、尸(△ Pi、 j) / (△ UX)
利用這樣求出的彈性率Ymi、j，求出各計(jì)測點(diǎn)的彈性率，生成彈性幀數(shù)據(jù)。
這樣生成彈性幀數(shù)據(jù)，輸入彈性數(shù)據(jù)處理部212，實(shí)施坐標(biāo)平面內(nèi)的平 滑處理、對比度最佳化處理以及幀間的時(shí)間軸方向的平滑處理等各種圖像 處理。
在這里，顯示價(jià)值評價(jià)部215輸入由變位計(jì)測部209輸出的變位幀數(shù)據(jù)或由變形及彈性率運(yùn)算部211輸出的彈性幀數(shù)據(jù)，對各計(jì)測點(diǎn)或各幀進(jìn) 行有無作為彈性圖像顯示的價(jià)值的評價(jià)，生成與其評價(jià)結(jié)果相應(yīng)的評價(jià)結(jié)
果幀數(shù)據(jù)，將評價(jià)結(jié)果幀數(shù)據(jù)向彩色掃描轉(zhuǎn)換器213或黑白掃描轉(zhuǎn)換器206 輸出。
由彈性數(shù)據(jù)處理部212輸出的彈性幀數(shù)據(jù)和由顯示價(jià)值評價(jià)部215輸 出的評價(jià)結(jié)果幀數(shù)據(jù)，被輸入彩色掃描轉(zhuǎn)換器213或黑白掃描轉(zhuǎn)換器206， 按照評價(jià)結(jié)果幀數(shù)據(jù)的信息，在對無益的彈性信息實(shí)施除去處理的同時(shí)， 還對有益的信息實(shí)施階差化處理，將其變換成色彩信息或黑白亮度信息。
然后，通過切換加法器214，將黑白的斷層像和彩色的彈性圖像相加合 成，或不將黑白的斷層像和彩色的彈性圖像相加地發(fā)送給圖像顯示器207， 在1個(gè)畫面上重疊顯示實(shí)施了半透明處理的黑白的斷層像和彩色的彈性圖 像，或者利用2個(gè)畫面顯示，在同一畫面上同時(shí)顯示黑白斷層像和彩色彈 性圖像。另外，黑白斷層像并不局限于一般的B模式圖像，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，同樣還 可以取代黑白斷層像，顯示細(xì)胞組織多普勒像，此外，還可以通過各種組 合，選擇2畫面顯示的圖像。
此外，關(guān)于以上的彈性圖像的形成，以求出上述活體組織的變形或楊 氏模量Ym后生成彈性圖像數(shù)據(jù)為例進(jìn)行了講述。但并不局限于此，例如還 可以使用剛性參數(shù)e、壓彈性系數(shù)Ep、增量彈性系數(shù)Einc等其它參數(shù)計(jì)算 彈性率(例如參照特開平5 — 317313號)。
采用這種結(jié)構(gòu)后，在采用本發(fā)明的超聲波攝影裝置的彈性圖像攝影中， 即使難以取得理想的數(shù)據(jù)，也能將計(jì)算出沒有顯示價(jià)值的彈性值的圖像信 息的區(qū)域以及如果是整個(gè)區(qū)域性的就將整個(gè)幀作為噪聲識別，構(gòu)筑反映該 信息的彈性圖像，從而能夠?qū)崿F(xiàn)可以進(jìn)行高質(zhì)量的彈性圖像攝影的超聲波 攝影裝置。
此外，還可以不抑制彈性圖像地保持。另外，在上述實(shí)施方式中，在 幀除去功能中，講述了根據(jù)現(xiàn)在時(shí)刻的顯示價(jià)值的評價(jià)，判定幀除去時(shí)， 將現(xiàn)在時(shí)刻的幀的圖像信息設(shè)定成單一的色彩后顯示的情況。但并不局限 于此，還可以設(shè)定成在現(xiàn)在時(shí)刻中判定幀除去時(shí)，保持未除去地顯示的最 近的過去的幀，繼續(xù)顯示。進(jìn)而，該動作并不局限于幀除去功能，作為區(qū)域除去功能的動作，也能設(shè)定同樣的功能。
下面，講述本發(fā)明的其它實(shí)施方式。圖30是本實(shí)施方式的超聲波攝影 裝置的方框結(jié)構(gòu)圖，圖31是本實(shí)施方式的超聲波攝影裝置涉及的彈性圖像
取得的處理步驟的流程圖，圖32 (a) 32 (e)是表示本實(shí)施方式的顯示 圖像的一個(gè)示例的圖形。
如圖30所示，本實(shí)施方式的超聲波攝影裝置，由在裝置與被檢體之間 收發(fā)超聲波的探頭301、接收該探頭301輸出的反射回波信號后再構(gòu)筑斷層 像的斷層像構(gòu)筑部302、顯示再構(gòu)筑的斷層像的顯示部303構(gòu)成。輸出驅(qū)動 探頭301的超聲波信號的超聲波發(fā)射單元，在圖中省略。彈性運(yùn)算部304， 包含下述單元，依次輸入由斷層像構(gòu)筑部302輸出的反射回波信號的幀數(shù) 據(jù)，根據(jù)時(shí)間序列性地相鄰的2個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，計(jì)測斷層像各部的組織的 變位的變位計(jì)測單元；根據(jù)該變位計(jì)測單元計(jì)測的各部的變位數(shù)據(jù)，求出 各部的組織的彈性率的彈性率運(yùn)算單元。另外，彈性運(yùn)算部304還具有解 析變位數(shù)據(jù)，判定加壓操作是否適當(dāng)?shù)募訅号卸▎卧?br> 彈性圖像構(gòu)筑部305，根據(jù)彈性運(yùn)算部304求出的彈性率，編制彈性圖 像，在將編制的彈性圖像向顯示部303輸出的同時(shí)，還將其存入電影存儲 器312。另外，由彈性運(yùn)算部304判定的加壓操作的判定結(jié)果，在與各自的 彈性圖像對應(yīng)地存入加壓狀態(tài)存儲器306的同時(shí)，還向操作信息輸出部307 輸出。操作信息輸出部307在將加壓操作的判定結(jié)果向顯示部307輸出的 同時(shí)，還可以通過聲音輸出部308做媒介，利用聲音輸出加壓操作的判定 結(jié)果。
另一方面，由操作輸入部309輸入的各種操作指令及設(shè)定信息，被輸 入中央處理部310,中央處理部310按照輸入的指令等，控制電影存儲器圖 像再生部311等。
下面，參照圖31的流程圖和圖32 (a) 32 (e)的顯示圖像例，講述 利用這種結(jié)構(gòu)的超聲波攝影裝置取得彈性圖像的動作。首先，如圖32 (a) 所示，在開始計(jì)測彈性圖像時(shí)，在由斷層像構(gòu)筑部302向顯示部303輸出 顯示斷層像321的同時(shí)，還由操作信息輸出部307向顯示部303輸出顯示 表示加壓狀態(tài)的對話322 (Sl)。對話322具有線條狀的橫長顯示區(qū)域，沿 該顯示區(qū)域，顯示2個(gè)三角形的記號323a、 323b，記號323a與加壓操作的適當(dāng)范圍的下限值對應(yīng)，323b與加壓操作的適當(dāng)范圍的下限值對應(yīng)。彈性
圖像構(gòu)筑部305加壓狀態(tài)存儲器306
接著，操作者利用探頭301在被檢體的體表上加壓，向活體組織加壓
(S2)。在這種加壓狀態(tài)中，斷層像構(gòu)筑部302依次輸入反射回波信號，更 新顯示部303的斷層像(S3)。彈性運(yùn)算部304依次從斷層像構(gòu)筑部302獲 得斷層像的幀數(shù)據(jù)，根據(jù)時(shí)間序列性地相鄰的2個(gè)幀數(shù)據(jù)，計(jì)測各部的組 織變位，根據(jù)計(jì)測的各部的變位數(shù)據(jù)，計(jì)算各部的組織的彈性率(S4)，將 計(jì)算出來的彈性率的數(shù)據(jù)向彈性圖像構(gòu)筑部305輸出(S5)。另外，在步驟 S4中，彈性運(yùn)算部304解析變位數(shù)據(jù)，判定加壓操作是否適當(dāng)，將判定結(jié) 果的加壓狀態(tài)向加壓狀態(tài)存儲器306輸出(S7)。該判定，例如如圖33所 示，根據(jù)變位數(shù)據(jù)，將斷層像中的變形率e的分布331、即各像素單位的變 形率作為橫軸，將相同的變形率的像素?cái)?shù)作為縱軸，求出變形率e的分布。 根據(jù)該變形率分布331的平均值e m是否在適當(dāng)范圍的上下限值(e H、 e L) 的范圍內(nèi)，判定加壓單元的加壓操作是否適當(dāng)。例如，在圖33中，用虛線 表示的變形率分布332、 333，由于平均值超出上下限值(eH、 e L),所以 是不適當(dāng)?shù)氖纠?。順便指出變形率分?32是加壓速度太慢時(shí)的示例， 變形率分布333是加壓速度太快時(shí)的示例。另外，加壓狀態(tài)，例如采用8 個(gè)階段的評價(jià)等級判定，在存入加壓狀態(tài)存儲器306的同時(shí)，還向操作信 息輸出部307輸出。
彈性圖像構(gòu)筑部305，根據(jù)彈性運(yùn)算部304輸出的彈性率數(shù)據(jù)，通過彩 色匹配，構(gòu)筑彈性圖像，如圖32 (b)所示，在顯示部303的斷層像321上， 重疊顯示彈性圖像324 (S7)。另外，還將該彈性圖像數(shù)據(jù)存入電影存儲器 312 (S8)。接著，操作信息輸出部307取得由彈性運(yùn)算部304輸出的加壓 狀態(tài)的評價(jià)等級(S9)，根據(jù)它決定對話322的狀態(tài)后，向顯示部303輸出
(SIO)，例如，如圖32(c)所示，顯示部303更新對話322的顯示。此夕卜， 圖32 (c)的示例，示出加壓狀態(tài)的評價(jià)等級超過適當(dāng)范圍、太快時(shí)的情況。 看到該對話322的顯示后，操作者將加壓速度調(diào)慢，從而在返回圖31的步 驟S2后實(shí)行的下一個(gè)彈性圖像編制處理中，可以獲得圖32 (d)所示的根 據(jù)經(jīng)過調(diào)整的加壓速度的適當(dāng)?shù)膹椥詧D像。這樣，如圖32 (e)所示，可知 對話322的狀態(tài)顯示，成為在記號323a、 323b的適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，能夠取得適當(dāng)?shù)膹椥詧D像。此外，圖32 (a) 圖32 (e)的對話322的記號323a、 323b，與適當(dāng)范圍的上下限值(eH、 Le )對應(yīng)。
這樣，采用本實(shí)施方式后，由于能夠在對話322中立即顯示加壓操作 是否適當(dāng)，所以操作者可以根據(jù)對話322中顯示的加壓狀態(tài)是否適當(dāng)，調(diào) 整探頭301的操作，從而易于進(jìn)行旨在獲得適當(dāng)?shù)膹椥詧D像的加壓操作。 而且，采用本實(shí)施方式后，包含被檢體的個(gè)人差異在內(nèi)，也能夠判定加壓 操作是否適當(dāng)，所以能夠使操作者極其簡單地進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訅翰僮鳌?br> 在上述實(shí)施方式中，示出在顯示部303上利用對話顯示加壓操作是否 適當(dāng)?shù)氖纠?，但本發(fā)明并不局限于此。可以利用聲音輸出加壓操作是否適 當(dāng)。圖34是利用聲音輸出加壓操作是否適當(dāng)時(shí)的流程圖。這時(shí)的顯示圖像 的示例，見圖35 (a) 35 (e)。在圖34中，步驟S21和圖31的步驟S2 S8相同。操作信息輸出部307，取得由彈性運(yùn)算部304輸出的加壓狀態(tài)的 評價(jià)等級(S22)，判定評價(jià)等級是否妥當(dāng)(適當(dāng))(S23)。評價(jià)等級適當(dāng)時(shí)， 結(jié)束處理。評價(jià)等級不適當(dāng)時(shí)，判定評價(jià)等級超過適當(dāng)范圍后是"快"還 是"慢"，將評價(jià)結(jié)果分別設(shè)定成"快"、"慢"的聲音(S25、 S26)。這樣， 由操作信息輸出部307輸出"快"、"慢"的聲音輸出指令(S27)，禾擁由 聲音輸出部308指令的聲音，輸出評價(jià)結(jié)果、即操作信息。這時(shí)的顯示圖 像的示例，見圖35 (a) 35 (e)。
這樣，采用本實(shí)施方式后，操作者即使不看顯示圖像，也能通過聲音 獲得操作信息，所以易于進(jìn)行旨在獲得適當(dāng)?shù)膹椥詧D像的加壓操作。
圖36是表示再生顯示圖30的電影存儲器312保存的彈性圖像時(shí)的流 程圖。操作輸入部309指令中央處理裝置310電影存儲器再生后(S31)， 中央處理裝置310向電影存儲器圖像再生部311輸出再生電影存儲器的指 令(S32)。這樣，電影存儲器圖像再生部311從電影存儲器312中取得彈 性圖像(S33)，而且從加壓狀態(tài)存儲器306取得與讀出的彈性圖像同步的 加壓狀態(tài)的評價(jià)結(jié)果(S34)。接著，判定讀出的加壓狀態(tài)是否妥當(dāng)(S35)， 不妥當(dāng)時(shí)結(jié)束處理。妥當(dāng)時(shí)，中央處理裝置310輸出使顯示部303顯示由 電影存儲器圖像再生部311再生的彈性圖像的指令(S36)。這樣，被電影 存儲器312保存的彈性圖像就在顯示部303上顯示(S37)。就是說，只再 生顯示電影存儲器312保存的適當(dāng)?shù)膹椥詧D像。在上述的實(shí)施方式中，提供加壓操作的速度是否適當(dāng)?shù)牟僮餍畔?。?本發(fā)明并不局限于此，在活體組織出現(xiàn)橫向錯(cuò)位之類的加壓時(shí)，能夠提供 操作信息。就是說，在加壓操作的過程中，即使加壓速度在時(shí)間上橫定， 也未必都是能夠均等地向垂直方向給被檢體加壓的時(shí)間帶(以下稱作"時(shí) 相")。例如出現(xiàn)向斜方向或不均勻地給被檢體加壓的時(shí)相后，施加給活體 組織的應(yīng)力分布就產(chǎn)生不連續(xù)的時(shí)相。在這種時(shí)相中，由于出現(xiàn)在時(shí)間變 化上不連續(xù)地跳躍的坐標(biāo)區(qū)域，所以在得到的彈性圖像中，作為干擾(噪 聲)包含著時(shí)間性地跳躍的區(qū)域，存在不能適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行彈性圖像攝影的問 題。就是說，由于不能夠均等地向垂直方向加壓等，活體組織橫向移動產(chǎn) 生橫向錯(cuò)位后，就存在不能適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行彈性圖像攝影的問題。
本發(fā)明的實(shí)施方式，檢知到這種加壓操作使活體組織產(chǎn)生橫向錯(cuò)位時(shí)， 提供操作信息。本實(shí)施方式，可以通過將圖30的實(shí)施方式中的構(gòu)成彈性運(yùn)
算部304的加壓判定單元置換成橫向錯(cuò)位判定單元338來實(shí)現(xiàn)。就是說， 如圖37所示，從斷層像構(gòu)筑部302調(diào)出超聲波接收信號數(shù)據(jù)的幀數(shù)據(jù)、從 計(jì)測變位的變位計(jì)測單元339調(diào)出變位數(shù)據(jù)后，判定橫向錯(cuò)位的程度，將 判定結(jié)果存入加壓狀態(tài)存儲器306。在圖37中，彈性率運(yùn)算單元340，是 根據(jù)變位數(shù)據(jù)計(jì)算組織各部的彈性率的元件，是圖30的彈性運(yùn)算部304所 包含的功能。
圖38是本實(shí)施方式涉及的橫向錯(cuò)位判定單元338中的以處理步驟為中 心的流程圖。由操作輸入部309向中央處理部310使彈性圖像攝影模式接 通后，如圖39所示，顯示部303顯示斷層像335中求出彈性圖像的R01336 和表示彈性率的彩色圖像337 (S41)。接著，變位計(jì)測單元339從斷層像構(gòu) 筑部302中調(diào)出時(shí)間序列性地相鄰的1組幀數(shù)據(jù)(S42)，經(jīng)過相關(guān)處理后， 在計(jì)測斷層像上的各像素的變位或移動矢量(變位方向和大小)的同時(shí)， 還檢出橫向錯(cuò)位(S43 S45)。
在變位計(jì)測單元339中的相關(guān)處理中，例如，可以采用眾所周知的塊 匹配法。塊匹配法是將圖像分成由NXN像素(N是自然數(shù))構(gòu)成的塊，從
前一個(gè)幀中尋找圖像與現(xiàn)在的幀中注目的塊最近似的塊，參照它預(yù)測代碼 化的手法。如圖40所示，將由NXN像素構(gòu)成的塊作為相關(guān)窗341，將包含 多個(gè)由NXN像素構(gòu)成的塊構(gòu)成的區(qū)域，作為尋找范圍342。另外，在前一個(gè)幀中參照的塊，對于現(xiàn)在的幀的塊而言，作為相關(guān)性最大的部位。在這
里，為了簡化說明，如圖40所示，將尋找范圍342的大小，作為9個(gè)相關(guān) 窗341的大小。就是說，以相關(guān)窗341為中心，朝上下左右及斜方向，配 置和相關(guān)窗341相同大小的塊。此外，相關(guān)窗341及尋找范圍342可以任 意設(shè)定?，F(xiàn)在，假設(shè)由探頭施加的應(yīng)力，向垂直于被檢體的方向均等施加， 現(xiàn)在的幀和前一個(gè)幀的相關(guān)性最大的塊，就成為對圖40的中心的相關(guān)窗341 對言，位于上下方向的塊2及8。另一方面，在來自探頭的應(yīng)力的作用下， 被檢體的組織橫向移動時(shí)，相關(guān)性最大的塊，就成為位于相關(guān)窗341的左 右的塊4及6 (但也可以包含塊l、 3、 7、 9)。然后，為了在一個(gè)尋找范圍 342中尋找相關(guān)性成為最大的塊的位置，對9個(gè)塊進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，求出相關(guān) 性最大的塊的位置。在該相關(guān)運(yùn)算中，例如，在位于旁邊的塊2或8中， 相關(guān)成為最大時(shí)，判定橫向錯(cuò)位，將橫向錯(cuò)位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)完了。這樣，對 ROI內(nèi)的成為對象的數(shù)據(jù)，實(shí)施相關(guān)處理，求出ROI內(nèi)中的變化量和橫向錯(cuò) 位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器數(shù)C。另外，由于ROI內(nèi)的數(shù)據(jù)被尋找范圍342分割，所 以還求該分割的尋找范圍342的個(gè)數(shù)A。 ROI內(nèi)中的變化量發(fā)送給彈性率運(yùn) 算單元340，橫向錯(cuò)位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器數(shù)C和分割的尋找范圍342的個(gè)數(shù)A， 發(fā)送給橫向錯(cuò)位判定單元338。
橫向錯(cuò)位判定單元338根據(jù)輸入的A、 C，判定橫向錯(cuò)位(S46)。該判 定根據(jù)A/X<C是否成立來決定。式中，X是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的臨界值。A/X 〈C成立時(shí)，可以判斷向垂直于被檢體的方向均勻加力。這時(shí)，將橫向錯(cuò)位 產(chǎn)生曲線作為"0"存入加壓狀態(tài)存儲器306 (S47)。 A/X〈C不成立時(shí)，可
以判斷沒有向垂直于被檢體的方向均勻加力。這時(shí)，將橫向錯(cuò)位產(chǎn)生曲線 作為"1"存入加壓狀態(tài)存儲器306 (S47)。該加壓狀態(tài)存儲器306的內(nèi)容， 例如如圖39所示，在斷層像335的下邊部位，通過顯示"橫向錯(cuò)位"報(bào)警 (S56)0
另一方面，彈性率運(yùn)算單元340根據(jù)變位計(jì)測單元339計(jì)測的變位量B， 求出變形數(shù)據(jù)S (S48、 S53)，圖30的彈性圖像構(gòu)筑部305，實(shí)施變形數(shù)據(jù) S的階差化處理，構(gòu)筑彈性圖像，在顯示部303中顯示。
這樣，采用本實(shí)施方式后，操作者能夠?qū)崟r(shí)確認(rèn)探頭的力如何施加給 被檢體，出現(xiàn)橫向錯(cuò)位時(shí)，能夠調(diào)整探頭操作，調(diào)整成不容易出現(xiàn)橫向錯(cuò)位的按壓方法，所以可以迅速獲得適當(dāng)?shù)膹椥詧D像。
綜上所述，采用本發(fā)明后，在彈性圖像診斷中，在任何時(shí)候都能夠使 高質(zhì)量的彈性圖像穩(wěn)定地圖像化。另外，采用本發(fā)明后，能夠不被未被除 去的剩余的沒有意義的彈性圖像的信息迷惑，穩(wěn)定地進(jìn)行高質(zhì)量的具有很 高的可靠性的彈性圖形攝影。與此同時(shí)，由于通過彈性圖像向操作者反饋 不適當(dāng)?shù)牟僮鞣椒?壓迫方法等)，所以可以在攝影現(xiàn)場立即摸索出能夠取 得更高質(zhì)量的圖像的壓迫手法等，能夠提供保持超聲波攝影的實(shí)時(shí)性、簡 便性的、在臨床上有用的超聲波裝置。進(jìn)而，采用本發(fā)明后，能夠向操作 者提供旨在獲得適當(dāng)?shù)膹椥詧D像的加壓的操作信息，所以能夠有效地得到 彈性圖像。
權(quán)利要求
1、一種超聲波診斷裝置，具有超聲波探頭，該超聲波探頭與被檢體之間進(jìn)行超聲波收發(fā)；超聲波發(fā)射單元，該超聲波發(fā)射單元輸出用于驅(qū)動所述超聲波探頭的超聲波信號；加壓單元，該加壓單元向所述被檢體施加外力；變位計(jì)測單元，該變位計(jì)測單元由所述超聲波探頭接收的反射回波信號，取得在時(shí)間上不同的二個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，并根據(jù)該二個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，計(jì)測各部的變位；圖像生成單元，該圖像生成單元根據(jù)由所述變位計(jì)測單元計(jì)測的各部的變位數(shù)據(jù)確定的彈性信息，編制彈性圖像；以及顯示單元，該顯示單元顯示所生成的彈性圖像，所述超聲波診斷裝置還包括加壓判斷單元，該加壓判斷單元根據(jù)分析所述變位數(shù)據(jù)后得到的彈性信息的分布，判斷所述加壓單元的加壓操作是否適當(dāng)；和判斷輸出單元，該判斷輸出單元使所述顯示單元顯示所述加壓判斷單元的判斷結(jié)果。
2、 如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述加壓判 斷單元，作為分析所述變位數(shù)據(jù)后得到的彈性信息的分布，求得所述斷層 像中的失真率分布，并根據(jù)該失真率分布是否處于適當(dāng)范圍內(nèi)來判斷所述 加壓單元的加壓是否適當(dāng)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述判斷輸出單元，根據(jù)所述判斷結(jié)果以顯示和/或聲音來輸出修正加壓操作的引 導(dǎo)。
4、 如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于還具有加壓狀態(tài)存儲單元，該加壓狀態(tài)存儲單元將所述加壓判斷單元判斷的加壓操作 的判斷結(jié)果，分別與各所述彈性圖像對應(yīng)關(guān)聯(lián)存儲。
5、 如權(quán)利要求4所述的超聲波診斷裝置，其特征在于還具有再現(xiàn)單元，該再現(xiàn)單元僅在所述加壓操作適當(dāng)時(shí)，使所述顯示單元顯示來自所述加壓狀態(tài)存儲單元的所述彈性圖像。
6、 如權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述加壓判 斷單元，將各象素單位的所述失真率作為橫軸，將所述失真率的象素?cái)?shù)作 為縱軸，求出所述失真率的分布。
7、 一種超聲波診斷裝置，具有超聲波探頭，該超聲波探頭與被檢體之間進(jìn)行超聲波收發(fā)； 超聲波發(fā)射單元，該超聲波發(fā)射單元輸出用于驅(qū)動所述超聲波探頭的超聲波信號；加壓單元，該加壓單元向所述被檢體施加外力；變位計(jì)測單元，該變位計(jì)測單元由所述超聲波探頭接收的反射回波信 號，取得在時(shí)間上不同的二個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，并根據(jù)該二個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，計(jì) 測各部的變位；圖像生成單元，該圖像生成單元根據(jù)由所述變位計(jì)測單元計(jì)測的各部 的變位數(shù)據(jù)確定的彈性信息，編制彈性圖像；以及 顯示單元，該顯示單元顯示所生成的彈性圖像， 所述超聲波診斷裝置還包括-加壓判斷單元，該加壓判斷單元根據(jù)所述變位數(shù)據(jù)求得所述斷層像中 橫向位移的程度，并根據(jù)該橫向位移的程度是否處于適當(dāng)范圍內(nèi)來判斷所 述加壓單元的加壓操作是否適當(dāng)；和判斷輸出單元，該判斷輸出單元使所述顯示單元顯示所述加壓判斷單 元的判斷結(jié)果。
8、 如權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其特征在于所述判斷輸 出單元，根據(jù)所述判斷結(jié)果以顯示和/或聲音來輸出修正加壓操作的引導(dǎo)。
全文摘要
一種超聲波診斷裝置，具有超聲波探頭，其與被檢體之間進(jìn)行超聲波收發(fā)；超聲波發(fā)射單元，其輸出用于驅(qū)動超聲波探頭的超聲波信號；加壓單元，其向被檢體施加外力；變位計(jì)測單元，其由超聲波探頭接收的反射回波信號，取得在時(shí)間上不同的二個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，并根據(jù)該二個(gè)斷層像數(shù)據(jù)，計(jì)測各部的變位；圖像生成單元，其根據(jù)由變位計(jì)測單元計(jì)測的各部的變位數(shù)據(jù)確定的彈性信息，編制彈性圖像；顯示單元，其顯示所生成的彈性圖像；加壓判斷單元，其根據(jù)分析變位數(shù)據(jù)后得到的彈性信息的分布，判斷加壓單元的加壓操作是否適當(dāng)；和判斷輸出單元，其使顯示單元顯示加壓判斷單元的判斷結(jié)果。
文檔編號A61B8/08GK101317774SQ20081013615
公開日2008年12月10日 申請日期2004年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者三竹毅, 大坂卓司, 押木光博, 村山直之, 松村剛, 林哲矢, 椎名毅, 湯淺超識, 玉野聰 申請人:株式會社日立醫(yī)藥