專利名稱：超聲波診斷裝置及超聲波圖像取得方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從組織的回波信號(hào)中提取出生物體臟器中的微 小構(gòu)造物并顯示出來(lái)的超聲波診斷裝置及超聲波圖像取得方法。
背景技術(shù)：
利用超聲波診斷，通過(guò)將超聲波探頭接觸體表這樣簡(jiǎn)單的操作， 就能夠以實(shí)時(shí)顯示的方式得到心臟跳動(dòng)或胎兒活動(dòng)的樣態(tài)。另外，因 為超聲波診斷的安全性高，所以能夠反復(fù)進(jìn)行基于超聲波診斷的檢查。 并且，超聲波診斷裝置的規(guī)模比X射線、CT、 MRI等其他診斷裝置 小。因此，可以很容易地把超聲波診斷裝置移動(dòng)到床邊進(jìn)行檢查等， 可以說(shuō)超聲波診斷是一種簡(jiǎn)便的診斷方法。
超聲波診斷裝置根據(jù)其所具備的功能的種類而各有不同。作為小 型的超聲波診斷裝置， 一種只需單手便可以提走的大小的超聲波診斷 裝置正在開(kāi)發(fā)中。另外，超聲波診斷不像X射線那樣存在輻射影響， 所以也可以應(yīng)用在產(chǎn)科或家庭治療等中。
具有上述種種長(zhǎng)處的超聲波診斷之一，包括對(duì)乳腺癌的早期診 斷。已知在乳房組織中，作為乳腺癌的癥狀，經(jīng)常產(chǎn)生微小鈣化。微 小铞化病變一個(gè)或多個(gè)地分散在局部。因?yàn)槭业挠捕缺壬矬w組織 高，所以能夠更強(qiáng)地反射超聲波。因此人們期望微小鈣化病變?cè)趫D像 上呈現(xiàn)高亮度。但是，實(shí)際用肉眼觀察圖像時(shí)，即使是數(shù)百微米的程度，也很難發(fā)現(xiàn)微小鉤化病變。
而且，在超聲波圖像上，有時(shí)產(chǎn)生由于超聲波的隨機(jī)干擾引起的、 被稱作斑紋圖樣的干涉條紋。這種斑紋圖樣在肝硬化的診斷等中利用。
另一方面，這種斑紋圖樣與例如在上述乳腺癌檢查的情況下容易 遺漏的微小鈣化等微小構(gòu)造物十分相似，有時(shí)會(huì)成為對(duì)于診斷而言不 易分辨的圖像信息。因此，在乳腺癌診斷中存在除去斑紋的需求。
鑒于上述情況，提出了例如空間復(fù)合、CFAR ( Constant False Alarm Rate:恒定虛假報(bào)警率)處理、相似度過(guò)濾等技術(shù)。這里，空間 復(fù)合，是指將來(lái)自不同方向的發(fā)送接收信號(hào)重疊而對(duì)斑紋進(jìn)行平滑的 處理。CFAR處理，是指把對(duì)象像素用周圍的亮度平均值進(jìn)行減法運(yùn) 算，并用其提取高亮度部分的處理。相似度過(guò)濾，是指利用其統(tǒng)計(jì)學(xué) 性質(zhì)，除去斑紋的處理。除了這些斑紋圖樣除去的方法之外，雖然不 屬于超聲波診斷的領(lǐng)域，但主要作為X射線診斷圖像的應(yīng)用，報(bào)告了 各種自動(dòng)識(shí)別微小鈣化的嘗試。
然而，作為診斷對(duì)象的乳腺的乳管等的構(gòu)造復(fù)雜，原本就不屬于 均質(zhì)性的臟器。因此如果進(jìn)行以往的過(guò)濾處理，則在檢查出微小4丐化 的同時(shí)，乳腺構(gòu)造也會(huì)作為構(gòu)造物被提取出來(lái)，無(wú)法完全將這兩者區(qū) 分開(kāi)來(lái)。
但是，因?yàn)槿楣艿仁敲黠@比微小鈣化大的構(gòu)造物，所以有時(shí)即使 在過(guò)濾處理后有殘存，也能夠用肉眼辨別出來(lái)。但是，發(fā)明人們?cè)谘?究中也經(jīng)常遇到這樣的辨別很困難的情況。特別是僅殘存一部分乳腺 構(gòu)造時(shí)，可以看到過(guò)濾處理后的圖像呈點(diǎn)狀，所以有時(shí)殘存的乳腺構(gòu) 造成為與微小鈣化相似的顯現(xiàn)。
而且，有時(shí)圖像上的斑紋圖樣隨機(jī)變動(dòng)。這種情況下即使進(jìn)行預(yù) 定的斑紋抑制處理，斑紋仍會(huì)有殘存，殘存的斑紋與微小鈣化部位難 以區(qū)分。
鑒于上述情況，例如在日本特開(kāi)2007-313114號(hào)公報(bào)中提出了以 下技術(shù)。即，在日本特開(kāi)2007-313114號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了一種超聲波 診斷裝置，其特征在于，具備通過(guò)執(zhí)行第1超聲波圖像以及基于該第l超聲波圖像的位置而決定的第2超聲波圖像來(lái)提取微小構(gòu)造物的 圖像處理，即針對(duì)上述第l超聲波圖像上的各像素，對(duì)包含在上述第 2圖像中的空間上對(duì)應(yīng)的像素的參照區(qū)域內(nèi)的最大像素值進(jìn)行差分的 微小構(gòu)造物提取處理，而生成微小構(gòu)造物提取圖像的圖像處理部件； 和將上述微小構(gòu)造物提取圖像以預(yù)定的方式顯示出來(lái)的顯示部件。
該日本特開(kāi)2007-313114號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的超聲波診斷裝置提供如 下的超聲波診斷裝置在提取微小構(gòu)造物的信號(hào)處理中，并不是利用 斷層像一個(gè)方面，而是利用空間三維信息來(lái)進(jìn)行信號(hào)處理，能夠正確 區(qū)分例如乳腺等連續(xù)構(gòu)造物與微小鉤化部分等微小構(gòu)造物，并提取出 微小構(gòu)造物。
在曰本特開(kāi)2007-313114號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的技術(shù)中所使用的超聲波 探頭，是可以對(duì)被檢體的三維區(qū)域進(jìn)行超聲波掃描的裝置。因此，日 本特開(kāi)2007-313114號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的技術(shù)中所使用的超聲波探頭，是 使振動(dòng)子沿著與其排列方向相垂直的方向機(jī)械地?fù)u動(dòng)，對(duì)三維區(qū)域進(jìn) 行超聲波掃描的結(jié)構(gòu)的超聲波探頭(被稱為機(jī)械式4D超聲波探頭)； 利用二維排列的二維振動(dòng)元件，通過(guò)電控制對(duì)三維區(qū)域進(jìn)行超聲波掃 描的結(jié)構(gòu)的超聲波探頭(被稱作實(shí)時(shí)3D超聲波探頭)等。
在上述機(jī)械式4D超聲波探頭中，被檢體的三維掃描是通過(guò)上述 搖動(dòng)電路來(lái)進(jìn)行的。因此，檢查者只需將超聲波探頭本體與被檢體接 觸，就可以自動(dòng)取得多個(gè)二維斷層像。另外，根據(jù)被控制的搖動(dòng)速度 可以檢知剖面間的正確距離。而在上述實(shí)時(shí)3D超聲波探頭中，在原 理上，能夠在與以往取得二維斷層像相同的時(shí)間內(nèi)，對(duì)三維區(qū)域進(jìn)行 超聲波掃描。
但是，上述機(jī)械式4D超聲波探頭，因其大小和重量，而存在難 以進(jìn)行用于捕捉細(xì)微的構(gòu)造物的掃描的問(wèn)題，以及實(shí)時(shí)性上不夠等問(wèn) 題。此外，對(duì)于上述實(shí)時(shí)3D超聲波探頭，預(yù)計(jì)開(kāi)發(fā)還需要一定時(shí)間。
因此，以現(xiàn)狀來(lái)講，強(qiáng)烈地期望使用現(xiàn)有的1D超聲波探頭(也 包括1.5D超聲波探頭)作為超聲波探頭而得到臨床上允許水平的診斷 結(jié)果(能夠進(jìn)行微小構(gòu)造物的提取)的技術(shù)。也就是說(shuō)，期望可以使用最為普及的ID超聲波探頭作為超聲波探頭，以實(shí)時(shí)的方式得到期 望的微小構(gòu)造物提取圖像的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠 使用現(xiàn)有的ID超聲波探頭作為超聲波探頭，正確地區(qū)分例如乳腺等 連續(xù)構(gòu)造物與微小鈣化部分等微小構(gòu)造物，以實(shí)時(shí)的方式獲得期望的 微小構(gòu)造物提取圖像的超聲波診斷裝置及超聲波圖像診斷方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用超聲波 對(duì)被檢體進(jìn)行掃描來(lái)取得斷層像的超聲波診斷裝置，其特征在于，具 備
對(duì)上述被檢體發(fā)送超聲波并接收來(lái)自該被檢體的回波信號(hào)的超 聲波探頭；
根據(jù)由上述超聲波探頭接收的回波信號(hào)，針對(duì)上述被檢體生成多 個(gè)斷層像的圖像生成部件；
存儲(chǔ)由上述圖像生成部件生成的上述斷層像的存儲(chǔ)部件；
利用上述存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的斷層像與現(xiàn)在時(shí)刻的上述超聲波探 頭的位置所對(duì)應(yīng)的斷層像之間的相關(guān)性，執(zhí)行提取微小構(gòu)造物的圖像 處理，并且生成微小構(gòu)造物提取圖像的圖像處理部件；以及
以預(yù)定的方式顯示由上述圖像處理部件生成的上述微小構(gòu)造物 提取圖像的顯示部件。
另外，提供一種用超聲波對(duì)被檢體進(jìn)行掃描來(lái)取得超聲波圖像的 超聲波診斷裝置，其特征在于，具備
對(duì)上述被檢體發(fā)送超聲波并接收來(lái)自該被檢體的回波信號(hào)的超 聲波探頭；
根據(jù)由上述超聲波探頭接收的回波信號(hào)，針對(duì)上述被檢體生成超 聲波圖像的圖像生成部件；
存儲(chǔ)由上述圖像生成部件生成的上述超聲波圖像的存儲(chǔ)部件； 執(zhí)行在上述圖像生成部件生成的、基于現(xiàn)在接收的回波信號(hào)的超聲波圖像與在上述存儲(chǔ)部件上存儲(chǔ)的超聲波圖像之間提取微小構(gòu)造物
的圖像處理，生成微小構(gòu)造物提取圖像的圖像處理部件；以及
以預(yù)定的方式顯示由上述圖像處理部件生成的上述微小構(gòu)造物
提取圖像的顯示部件。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用超聲波
對(duì)被檢體進(jìn)行掃描來(lái)取得斷層像的超聲波圖像取得方法，其特征在于，
具有
利用超聲波探頭對(duì)上述被檢體發(fā)送超聲波并接收來(lái)自該被檢體 的回波信號(hào)的發(fā)送接收步驟；
根據(jù)上述回波信號(hào)，針對(duì)上述被檢體生成多個(gè)斷層像的圖像生成
步驟；
存儲(chǔ)上述斷層像的存儲(chǔ)步驟；以及
執(zhí)行利用由上述存儲(chǔ)步驟存儲(chǔ)的斷層像和與現(xiàn)在時(shí)刻的上述超 聲波探頭的位置相對(duì)應(yīng)的斷層像之間的相關(guān)性、提取微小構(gòu)造物的圖 像處理，生成微小構(gòu)造物提取圖像的圖像處理步驟。
另外，提供一種用超聲波對(duì)被檢體進(jìn)行掃描來(lái)取得超聲波圖像的 超聲圖像取得方法，其特征在于，具有
利用超聲波探頭對(duì)上述被檢體發(fā)送超聲波并接收來(lái)自該被檢體 的回波信號(hào)的發(fā)送接收步驟；
根據(jù)上述超聲波探頭接收的回波信號(hào)，針對(duì)上述被檢體生成超聲 波圖像的圖像生成步驟；
存儲(chǔ)在上述圖像生成步驟中生成的上述超聲波圖像的存儲(chǔ)步驟；
以及
執(zhí)行在上述圖像生成步驟生成的、基于現(xiàn)在接收的回波信號(hào)的超 聲波圖像與在上述存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的超聲波圖像之間提取微小構(gòu)造物 的圖像處理，生成微小構(gòu)造物圖像的圖像處理步驟。
利用本發(fā)明，能夠提供一種使用現(xiàn)有的1D超聲波探測(cè)頭作為超 聲波探頭，正確區(qū)分例如乳腺等連續(xù)構(gòu)造物與微小釣化部分等微小構(gòu) 造物，以實(shí)時(shí)的方式獲得期望的微小構(gòu)造物提取圖像的超聲波診斷裝置及超聲波診斷方法。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將在如下說(shuō)明中闡述，部分地將從該說(shuō)明得以明 確，或者可以通過(guò)對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐而獲知。通過(guò)這里特別指出的手段 和組合可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。


引入并作為說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖，用來(lái)圖解說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施 例，與上面給出的發(fā)明概述和下面給出的對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述一起用 來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
圖l是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示位置檢測(cè)裝置的一例的圖。 圖3是用于說(shuō)明微小構(gòu)造物提取處理的圖。 圖4A是對(duì)象圖像的模式圖。 圖4B是參照?qǐng)D像的模式圖。
圖5是表示每個(gè)像素的信號(hào)強(qiáng)度(圖像的亮度)的變化例的圖。 圖6是表示微小構(gòu)造物提取圖像的顯示方式的一例的圖。 圖7是表示微小構(gòu)造物提取圖像的顯示方式的另一例的圖。 圖8是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的微小構(gòu)造物提取處理的流程的圖。
圖9A是表示通常的B模式圖像的圖。 圖9B是表示微小構(gòu)造物提取圖像的圖。
圖10是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的超聲波 探頭的圖。
具體實(shí)施方式
(第1實(shí)施方式)
圖l是表示第1實(shí)施方式的超聲波診斷裝置1的結(jié)構(gòu)的框圖。如 該圖所示，本超聲波診斷裝置1具備超聲波探頭12、裝置本體ll、輸入裝置13、監(jiān)視器14。
超聲波探頭12，根據(jù)來(lái)自超聲波發(fā)送單元21的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生超 聲波，具備將來(lái)自被檢體的反射波變換成電信號(hào)的多個(gè)壓電振動(dòng)子、 設(shè)置在壓電振動(dòng)子上的匹配層、以及防止超聲波壓電振動(dòng)子向后方傳 播的背襯材料。如果從該超聲波探頭12向被檢體P發(fā)送超聲波，則 該發(fā)送超聲波在體內(nèi)組織的聲音阻抗的不連續(xù)面上不斷被反射，作為 回波信號(hào)被超聲波探頭12接收。該回波信號(hào)的振幅，依賴于發(fā)生反射 的不連續(xù)面上的聲音抗阻的差。另外，被發(fā)送的超聲波脈沖，在移動(dòng) 著的血液或心臟壁等的表面被反射時(shí)的回波，由于多普勒效應(yīng)而依賴 于移動(dòng)體的超聲波發(fā)送方向的速度分量，發(fā)生頻移。
上述裝置本體11具有超聲波發(fā)送單元21、超聲波接收單元22、 B模式處理單元23、多普勒處理單元24、圖像生成單元25、圖像存 儲(chǔ)器26、圖4象合成部27、控制處理器(CPU) 28、內(nèi)部存儲(chǔ)部29、 接口部30。以下，說(shuō)明各個(gè)結(jié)構(gòu)要素的功能功能。
上述超聲波發(fā)送單元21具備未圖示的觸發(fā)發(fā)生電路、延遲電路 及脈沖發(fā)生電路等。在脈沖波發(fā)生電路中，以預(yù)定的額定頻率fr Hz (周期；1/fr秒)反復(fù)發(fā)生用于形成發(fā)送超聲波的額定脈沖。而在延 遲電路中，將按每個(gè)頻道將超聲波會(huì)聚成束狀并決定發(fā)送指向性而所 需的延遲時(shí)間提供給各額定脈沖。觸發(fā)發(fā)生電路在基于該比率脈沖的 定時(shí)，向超聲波探頭12施加驅(qū)動(dòng)脈沖。
上述超聲波發(fā)送單元21，為了依照控制處理器28的指示來(lái)執(zhí)行 預(yù)定的掃描序列，具有能瞬時(shí)改變發(fā)送頻率、發(fā)送驅(qū)動(dòng)電壓等的功能。 特別是，關(guān)于發(fā)送驅(qū)動(dòng)電壓的改變，是通過(guò)能夠瞬間切換其值的線性 放大型發(fā)信電路、或電切換多個(gè)電源單元的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
上述超聲波接收單元22具備未圖示的放大電路、A/D變換器及 加法器等。在放大電路中將通過(guò)超聲波探頭12取入的回波信號(hào)按每個(gè) 頻道放大。在A/D變換器中，對(duì)被放大的回波信號(hào)提供決定接收指向 性所需的延遲時(shí)間，然后在加法器中進(jìn)行加法處理。通過(guò)該加法，強(qiáng) 調(diào)來(lái)自與回波信號(hào)的接收指向性相符的方向的反射分量增強(qiáng)，利用接收指向性與發(fā)送指向性形成超聲波發(fā)送接收的綜合性波束。
上述B模式處理單元23從超聲波接收單元22接收到回波信號(hào)， 并實(shí)施對(duì)數(shù)放大、包絡(luò)線檢波處理等，生成以亮度的明暗來(lái)表現(xiàn)信號(hào) 強(qiáng)度的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖像生成單元25，作為通過(guò)亮度表示反 射波強(qiáng)度的B模式圖像顯示在監(jiān)視器14上。
上述多普勒處理單元24根據(jù)從超聲波接收單元22收到回波信 號(hào)，對(duì)速度信息進(jìn)行頻率解析，提取多普勒效應(yīng)帶來(lái)的血液、組織、 造影劑回波分量，并對(duì)多點(diǎn)求出平均速度、分散、能量等血流信息。
上述圖像生成單元25 —般來(lái)講，將超聲波掃描的掃描線信號(hào)列 變換成以電視等為代表的一般視頻格式的掃描線信號(hào)列(掃描轉(zhuǎn)換)， 生成作為顯示圖像的超聲波診斷圖像。
另外，圖像生成單元25還執(zhí)行掃描轉(zhuǎn)換之外的各種圖像處理。 即，圖像生成單元25在后述的微小構(gòu)造物提取處理之外，還執(zhí)行例如 再次生成應(yīng)用了掃描轉(zhuǎn)換后的多個(gè)圖像幀的亮度最大值圖像的方法 (平滑處理)，應(yīng)用圖像間的差分的方法等(差分運(yùn)算)等。另外， 進(jìn)入該圖像生成單元25以前的數(shù)據(jù)，也被稱作原始數(shù)據(jù)。
上述圖像存儲(chǔ)器(電影存儲(chǔ)器)26,例如是保存與凍結(jié)之前的多 個(gè)幀對(duì)應(yīng)的超聲波圖像的存儲(chǔ)器。通過(guò)對(duì)該圖像存儲(chǔ)器26中存儲(chǔ)著的 超聲波圖像進(jìn)行連續(xù)顯示(電影顯示)，可以顯示出超聲波動(dòng)畫(huà)圖像。
上述圖像合成部27將從圖像生成單元25取得的超聲波圖像與各 種參數(shù)的文字信息或刻度等一起進(jìn)行合成，作為視頻信號(hào)輸出至監(jiān)視 器14。
上述控制處理器28擁有作為信息處理裝置(計(jì)算機(jī))的功能， 控制本超聲波診斷裝置本體的動(dòng)作?？刂铺幚砥?8從內(nèi)部存儲(chǔ)部29 讀出用于實(shí)現(xiàn)微小構(gòu)造物提取功能的專用程序、用于執(zhí)行預(yù)定的圖像 生成/顯示等的控制程序，并在自身具有的存儲(chǔ)器上展開(kāi)，執(zhí)行與各種 處理有關(guān)的運(yùn)算/控制等。
上述內(nèi)部存儲(chǔ)部29存儲(chǔ)著預(yù)定的掃描序列、用于實(shí)現(xiàn)各實(shí)施 方式的微小構(gòu)造物提取功能的專用程序、用于執(zhí)行圖像生成、顯示處理的控制程序、診斷信息(患者ID、醫(yī)生意見(jiàn)等)、診斷草案、發(fā)送 接收條件、CFAR處理控制程序、體表標(biāo)記生成程序、以及其它數(shù)據(jù) 組。另外，根據(jù)需要，也被使用于圖像存儲(chǔ)器26中的圖像的保管等。 內(nèi)部存儲(chǔ)器29的數(shù)據(jù)可以經(jīng)由接口部30傳輸至外部周邊裝置。
上述接口部30是與輸入裝置13、網(wǎng)絡(luò)、新的外部存儲(chǔ)裝置(未 圖示)有關(guān)的接口。由該裝置獲得的超聲波圖像等的數(shù)據(jù)、分析結(jié)果 等，可由接口部30通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至其它裝置。
上述輸入裝置13與裝置本體11連接，具有用于將來(lái)自操作者的 各種指示、條件、關(guān)心區(qū)域(ROI)的設(shè)定指示、將各種畫(huà)質(zhì)條件設(shè) 定指示等取入裝置本體11的各種開(kāi)關(guān)、按鈕、軌跡球、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等。 例如，操作者如果操作輸入裝置13的終止按鈕或FREEZE按鈕，則 超聲波的發(fā)送接收就會(huì)終止，該超聲波診斷裝置處于暫停狀態(tài)。
上述監(jiān)視器14根據(jù)來(lái)自圖像生成單元25的視頻信號(hào)，把生物體 內(nèi)形態(tài)學(xué)信息(B模式圖像)、血流信息(平均速度圖像、分散圖像、 能量圖像等)、及其組合作為圖像顯示出來(lái)。
而且，根據(jù)需要，可以在超聲波診斷裝置l上設(shè)置位置檢測(cè)裝置 15。該裝置用來(lái)檢測(cè)出與超聲波探頭12相對(duì)于拍攝對(duì)象(即診斷部位) 的位置有關(guān)的信息。在這里，與超聲波探頭12的位置有關(guān)的信息是指， 超聲波探頭12的絕對(duì)位置信息，相對(duì)位置信息，超聲波探頭12可動(dòng) 前的位置信息及可動(dòng)速度和時(shí)間，用于確定其它掃描時(shí)的超聲波探頭 12的位置的信息。
圖2是表示位置檢測(cè)裝置15的一例的圖。如該圖所示，位置檢 測(cè)裝置15具有可動(dòng)臺(tái)150和驅(qū)動(dòng)部151。經(jīng)由專用適配器能夠?qū)⒊?波探頭12設(shè)置在可動(dòng)臺(tái)150上。驅(qū)動(dòng)部151根據(jù)來(lái)自控制處理器28 的控制，使設(shè)置的超聲波探頭12沿著可動(dòng)臺(tái)150進(jìn)行移動(dòng)。另外，驅(qū) 動(dòng)部151在內(nèi)部具有旋轉(zhuǎn)編碼器等，檢測(cè)可動(dòng)臺(tái)150上的超聲波探頭 12的位置，并將該檢測(cè)結(jié)果依次發(fā)送給控制處理器28。
在取得超聲波圖像時(shí)，作為診斷對(duì)象的乳房，以浸入在水槽17 的水中的狀態(tài)配置在預(yù)定的位置上，在檢查中不可動(dòng)地被固定。超聲波探頭12以及位置檢測(cè)裝置15配置在水槽17的底面?zhèn)取？刂铺幚砥?28 —邊控制驅(qū)動(dòng)部151以使超聲波探頭12以預(yù)定的速度移動(dòng)一邊執(zhí) 行超聲波發(fā)送接收處理，從而執(zhí)行自行式超聲波掃描。來(lái)自超聲波探 頭12的圖像被送至裝置本體11。另外，由驅(qū)動(dòng)部151取得的位置信 息以實(shí)時(shí)的方式被應(yīng)用在后述的與超聲波探頭位置有關(guān)的信息的生成 中，并且作為各幀的圖像信息的附帶信息，附加至圖像信息中來(lái)進(jìn)行 管理。
以下，詳細(xì)說(shuō)明作為本第1實(shí)施方式的超聲波診斷裝置及超聲波 診斷方法的主要特征之一 的微小構(gòu)造物的提取處理。
在超聲波斷層像(B模式圖像)中觀察到認(rèn)為是微小構(gòu)造物的、 明亮閃光的部分(以下稱亮點(diǎn))時(shí)，難以判別出它實(shí)際上真的是微小 鈣化那樣的構(gòu)造物，還是像乳腺那樣的組織結(jié)構(gòu)的一部分。特別是， 只通過(guò)l張靜止圖像，即使是專家也很難判別究竟是像微小鈣化那樣 的構(gòu)造物還是像乳腺那樣的組織構(gòu)造的一部分。
但是像微小鈣化那樣的構(gòu)造物與像乳腺那樣的組織構(gòu)造中，例如 存在著如下的不同點(diǎn)。
(不同點(diǎn)1)微小石灰的組成比生物體組織硬，從原理上來(lái)講， 來(lái)自微小鈣化的構(gòu)造物的超聲波反射信號(hào)，要比來(lái)自通常的生物體組 織的超聲波反射信號(hào)強(qiáng)。根據(jù)發(fā)明者的研究結(jié)果也已判明，與微小鈣 化的構(gòu)造物相對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)的信號(hào)電平，比周圍的斑紋圖樣的信號(hào)電平 的最大值還要大一些。但是，作為亮度顯示在監(jiān)視器上，很難用肉眼 判定與微小鈣化的構(gòu)造物相對(duì)應(yīng)的信號(hào)電平和與通常生物體組織相對(duì) 應(yīng)的信號(hào)電平之差。
(不同點(diǎn)2)微小鈣化的構(gòu)造物，是只存在于有限的地方的微小 構(gòu)造物。而乳腺等生物體組織是具有在一定范圍內(nèi)三維地連續(xù)的構(gòu)造 的連續(xù)構(gòu)造物。因此，微小鈣化的構(gòu)造物與乳腺等的生物體組織，在 構(gòu)造的空間分布的形式上，本質(zhì)上有很大不同。所以如果還考慮縱深 方向上的三維的連續(xù)性，則能夠判別微小鉀化的構(gòu)造物與乳腺等生物 體組織的差異。在本第l實(shí)施方式中，著眼于這些不同點(diǎn)，在例如乳房、肝臟、 胰臟的診斷中，正確區(qū)分連續(xù)構(gòu)造物與微小鉤化部分等微小構(gòu)造物， 生成主動(dòng)地提取出期望的微小構(gòu)造物的圖像(微小構(gòu)造物提取圖像)。 例如正確區(qū)分乳腺等連續(xù)構(gòu)造物與微小鈞化部分等微小構(gòu)造物，實(shí)時(shí) 地獲得期望的微小構(gòu)造物提取圖像。
并且，本第1實(shí)施方式中的微小構(gòu)造物提取處理，是基于圖像組 數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行微小構(gòu)造物的提取處理。在這里，圖像組數(shù)據(jù)是指，擁有 多個(gè)二維圖像的體數(shù)據(jù)，或是由不同的多個(gè)二維圖像組成的數(shù)據(jù)(不 一定構(gòu)成完整的體數(shù)據(jù))。
在本第l實(shí)施方式中，為了更具體地說(shuō)明，下面對(duì)使用作為體數(shù) 據(jù)的圖像組數(shù)據(jù)的微小構(gòu)造物提取處理進(jìn)行說(shuō)明。上述圖像組數(shù)據(jù)，
可通過(guò)使用如圖2所示的可以進(jìn)行自行式掃描的設(shè)備進(jìn)行的拍攝，或 使用 一維排列了超聲波振動(dòng)元件的超聲波探頭(根據(jù)需要設(shè)置了位置 傳感器)來(lái)手動(dòng)取得多個(gè)斷層的拍攝等來(lái)取得。
圖3是用于說(shuō)明微小構(gòu)造物提取處理的圖。如該圖所示，從圖像 組數(shù)據(jù)所包含的多個(gè)二維圖像中選擇對(duì)象圖像31和參照?qǐng)D像32。在 這里，上述對(duì)象圖像31是作為微小構(gòu)造物提取處理的對(duì)象的圖像之 一，是上述超聲波探頭12正下方的斷層像(也包括經(jīng)Time smooth(時(shí) 間平滑)等處理的斷層像)。上述參照?qǐng)D像32是與上述對(duì)象圖像31 在空間上處于不同(例如，與對(duì)象圖像相距k幀)位置的另一個(gè)斷層 像，是被利用在本微小構(gòu)造物提取處理中的圖像。具體來(lái)講，上述參 照?qǐng)D像32,是上述對(duì)象圖像31前一幀的圖像，是記錄在上述圖像存 儲(chǔ)器26中的圖像。優(yōu)選地，這些圖像與B模式診斷相同，是超聲波 探頭本體的垂直方向的剖面。
圖4A是對(duì)象圖像的模式圖。圖4B是參照?qǐng)D像的模式圖。本微 小構(gòu)造物提取處理，通過(guò)從對(duì)象圖像減去參照?qǐng)D像，生成差分圖像。 在該處理中，對(duì)于對(duì)象圖像上的各像素(xi，yi)(以下稱對(duì)象像素)， 決定參照?qǐng)D像上被設(shè)定的參照區(qū)域Ri內(nèi)存在的像素的代表值，從對(duì)象 像素(xi，yi)的值中減去該代表值。在這里，上述參照區(qū)域是指，以包含參照?qǐng)D像上的坐標(biāo)與對(duì)象像 素相同的像素(對(duì)應(yīng)像素)的方式，以任意的尺寸在參照?qǐng)D像上設(shè)定
的區(qū)域。另外，參照區(qū)域Ri的代表值可以使用能夠代表參照區(qū)域Ri 的特征的任意值。作為具體例，可以舉出最大值、平均值、中央值等。 在本第l實(shí)施方式中，采用最大值作為代表值。該差分圖像的生成可 用下式(1)表示。
Qi(xi，yi)-Pi(xi，yi)畫(huà)MAX[Pi-k(xi+m，yi+n)
(1)
在這里，Qi(xi，yi)表示差分圖像的各像素的值，Pi(xi，yi)表示對(duì)象 圖像上的對(duì)象像素的值，Pi.k(xi，yi)表示參照?qǐng)D像上的與Pi(xi，yi)在空間 上相對(duì)應(yīng)的位置上的各像素的值，Pi.k(xi+m，yi+n)表示參照區(qū)域Ri內(nèi) 的各像素的值，m、 n表示指定參照區(qū)域的大小的任意值，MAX[]表 示從[內(nèi)選擇最大值的運(yùn)算。因此，圖4B例示了由在x軸方向及y軸 方向上各±2個(gè)像素，共計(jì)25個(gè)像素構(gòu)成的參照區(qū)域Ri。另外，在該 減法運(yùn)算處理中，優(yōu)選地，結(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí)全部歸零(亮度值=黑)。
通過(guò)本第1實(shí)施方式的微小構(gòu)造物提取處理而生成的圖像，除去 了連續(xù)構(gòu)造物和隨機(jī)的斑紋圖樣，將微小構(gòu)造物適當(dāng)?shù)赜跋窕?。其?由如下。
即，如上所述，在構(gòu)成圖像組數(shù)據(jù)的二維超聲波圖像上殘存的連 續(xù)構(gòu)造物，比微小鈣化引起的微小構(gòu)造物大，并且具有縱深方向的連 續(xù)性。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，在關(guān)注超聲波斷層像的某一點(diǎn)時(shí)，可以預(yù)計(jì) 連續(xù)構(gòu)造物會(huì)例如像圖5所示那樣，信號(hào)強(qiáng)度(圖像的亮度)(a)的 圖像幀的變化很平緩。就是說(shuō)，預(yù)計(jì)跨多個(gè)圖像幀而在圖像中都包含 信號(hào)。
另一方面，可以預(yù)計(jì)如圖5所示的信號(hào)強(qiáng)度(b)那樣，微小構(gòu) 造物僅包含于特定的圖像幀的圖像中。就是說(shuō)，與連續(xù)構(gòu)造物不同， 信號(hào)并不是跨多個(gè)圖像幀中而包含在圖像之中。因此，若根據(jù)連續(xù)或 相接近的幀圖像生成差分圖像(例如，從圖像Fi (對(duì)象圖像)減去圖 像Fi-f(參照?qǐng)D像))，便可以利用該差分圖像，僅提取在特定的圖像幀 中、即不連續(xù)地存在的微小構(gòu)造物(例如微小鈣化部分)的信號(hào)。下面，對(duì)通過(guò)微小構(gòu)造物提取處理得到的微小構(gòu)造物提取圖像的 顯示方式進(jìn)行說(shuō)明。而且，下面敘述的各個(gè)實(shí)施例的顯示方式，都可 單獨(dú)或多個(gè)組合地使用。 (顯示方式例1)
在顯示方式例1中，把作為微小構(gòu)造物提取圖像的差分圖像和表 示該差分圖像的生成所使用的對(duì)象圖像取得時(shí)的超聲波探頭位置的信 息一起顯示出來(lái)。對(duì)于表示超聲波探頭位置的信息，若能實(shí)現(xiàn)其目的
則可以是任何信息。例如作為典型例，能夠舉出如圖6所示的設(shè)定在 體表標(biāo)記上的超聲波探頭12的模式圖。
這樣的表示超聲波探頭位置的信息，例如可基于由圖2所示的位 置檢測(cè)裝置15檢測(cè)出的信息來(lái)生成。在圖6所示的體表標(biāo)記的情況下， 圖像合成部27依照控制處理器28的控制，生成表示超聲波探頭位置 的體表標(biāo)記，并與差分圖像合成后傳輸至監(jiān)視器14。由此，差分圖像 便可以與表示超聲波探頭位置的信息一起以圖6所示的方式顯示出 來(lái)。并且，根據(jù)需要還可以基于構(gòu)成圖像組數(shù)據(jù)的二維圖像所的所有 的超聲波探頭位置信息，把超聲波探頭12的掃描范圍或已經(jīng)顯示完成 的區(qū)域作為軌跡，在體表標(biāo)記上分色顯示。 (顯示方式例2)
在本顯示方式例2中，對(duì)各圖像幀間的微小構(gòu)造物的信息進(jìn)行 MIP處理，從而作為微小構(gòu)造物提取圖像顯示出來(lái)。
首先，進(jìn)行前述的微小構(gòu)造物提取處理。即，如圖7所示，通過(guò) 針對(duì)各圖像幀中的每一幀，從現(xiàn)在拍攝的各圖像幀的對(duì)象圖像Fi (相 當(dāng)于上迷對(duì)象圖像31)中減去已存儲(chǔ)的過(guò)去取得的各圖像幀的參照?qǐng)D 像Fi.f (相當(dāng)于上述參照?qǐng)D像32)的處理(例如上式(1)的處理)， 從而生成多個(gè)圖像幀中的每一幀的差分圖像(例如對(duì)應(yīng)于圖像組數(shù)據(jù) 的差分圖像)。對(duì)這樣生成的多個(gè)圖像幀的差分圖像，執(zhí)行基于MIP 法的處理，將其結(jié)果得到的MIP圖像作為微小構(gòu)造物提取圖像顯示出 來(lái)。由此，能夠把多個(gè)差分圖像中包含的微小構(gòu)造物的信息凝縮在一 張MIP圖像中。通過(guò)將該MIP圖像作為電子病例等的附件數(shù)據(jù)而利用，能實(shí)現(xiàn)管理數(shù)據(jù)大小的縮減。其中，MIP法是Maximum Intensity Projection的縮寫(xiě)，被稱作最大值投影法。原理上，它是對(duì)三維構(gòu)建 起來(lái)的數(shù)據(jù)在任意的視點(diǎn)方向進(jìn)行投影處理，把投影路徑中的最大值 表示在投影面上的方法。 (顯示方式例3)
在顯示方式例3中，首先，用定量的解析從圖像組數(shù)據(jù)中提取具 有一定可靠性的差分圖像。然后，對(duì)該提取的差分圖像，與上述(顯 示方式例2)同樣地執(zhí)行基于MIP法的處理。
就是說(shuō)，針對(duì)圖像組數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的差分圖像的各像素，生成亮度 曲線，并用其計(jì)算出某一期間(例如幀間隔)內(nèi)的時(shí)間變化量及標(biāo)準(zhǔn) 偏差。與得到的結(jié)果中的、表示顯著不同的值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(例如具有 預(yù)定的閾值以上的標(biāo)準(zhǔn)偏差)相對(duì)應(yīng)的像素，是與微小構(gòu)造物對(duì)應(yīng)的 像素的可能性很高。因此，提取具有這樣的與表示顯著不同的值的標(biāo) 準(zhǔn)偏差對(duì)應(yīng)的像素的差分圖像，對(duì)這些作為具有與表示顯著不同的值 的標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)應(yīng)的像素的差分圖像而提取的多個(gè)圖像，進(jìn)行基于MIP 法的處理。通過(guò)執(zhí)行這樣的處理步驟，能夠進(jìn)一步提高微小構(gòu)造物的
提取精度。
(顯示方式例4)
在顯示方式例4中，把微小構(gòu)造物提取處理前的B模式圖像、微 小構(gòu)造物提取圖像、使用差分圖像進(jìn)行MIP處理后得到的MIP圖像， 按照重疊顯示、Dual(雙重)顯示、Triplex (三重)顯示中的任意一 種方式顯示出來(lái)。在重疊顯示時(shí)，通過(guò)把除去斑紋圖樣前的B模式圖 像和除去后的新圖像分別改變基本色地相重疊，能夠進(jìn)行兩者的辨別。 另夕卜，在像Dual顯示那樣的并列顯示，在不同種類的圖像同時(shí)被顯示 出來(lái)的各顯示方式中，在各圖像中對(duì)應(yīng)于同一位置地配置光標(biāo)。因此， 醫(yī)生等觀察者能夠根據(jù)自目的以期望的顯示方式、期望的定時(shí)使微小 構(gòu)造物提取圖像顯示出來(lái)，同時(shí)能夠利用多種圖像迅速并筒單地確定 微小構(gòu)造物并進(jìn)行觀察。
以下，對(duì)基于本第1實(shí)施方式的超聲波診斷裝置及超聲波診斷方法的微小構(gòu)造物提取處理，參照?qǐng)D8所示的流程圖進(jìn)行說(shuō)明。另外， 為了具體說(shuō)明，在圖8所示的例子中，采用了上述顯示方式例1中說(shuō) 明的顯示方式。如圖8所示，首先，隨著體掃描開(kāi)始，接收到轉(zhuǎn)移到 微小構(gòu)造物提取處理的指令，讀入需要的參數(shù)組(步驟S1、 S2)。在 這里，微小構(gòu)造物提取處理所需要的參數(shù)組，是指參照?qǐng)D像的數(shù)量、 與對(duì)象圖像的距離、平滑處理(最大值運(yùn)算)的區(qū)域等。
接著，通過(guò)使用預(yù)定方法的體掃描取得與乳房有關(guān)的圖像組數(shù) 據(jù)，并保存至存儲(chǔ)器中(步驟S3)。然后，圖像生成單元25計(jì)算出 每個(gè)參照?qǐng)D像的參照區(qū)域的代表值(步驟S4)，利用其來(lái)執(zhí)行已述的 微小構(gòu)造物提取處理，從而生成對(duì)應(yīng)于圖像組數(shù)據(jù)的多個(gè)差分圖像(步 驟S5)。經(jīng)這樣的處理步驟得到的差分圖像與例如具有超聲波探頭位 置信息的體表標(biāo)記一起顯示在監(jiān)視器14上，并自動(dòng)地保存(步驟S6 )。
之后，診斷裝置反復(fù)執(zhí)行微小構(gòu)造物提取處理，直到進(jìn)行了凍結(jié) 圖像或終止本發(fā)明的影像模式的指令。
并且，上述本第1實(shí)施方式的超聲波診斷裝置所進(jìn)行的一系列處 理，通過(guò)程序化，或?qū)⒊绦蚧蟮脑摮绦蜃x入存儲(chǔ)介質(zhì)，可以容易地 作為與該醫(yī)用圖像診斷裝置相獨(dú)立的軟件產(chǎn)品單體的銷售、分發(fā)，而 且本第1實(shí)施方式的相關(guān)技術(shù)也可被應(yīng)用在其它硬件上。
如上說(shuō)明，利用本第l實(shí)施方式，能夠提供可使用已經(jīng)廣泛普及 的1D超聲波探頭作為超聲波探頭，正確區(qū)分例如乳腺等連續(xù)構(gòu)造物 與微小鉀化部分等微小構(gòu)造物，并以實(shí)時(shí)的方式獲得期望的微小構(gòu)造 物提取圖像的超聲波診斷裝置及超聲波診斷方法。
也就是說(shuō)，通過(guò)本第1實(shí)施方式的超聲波診斷裝置及超聲波診斷 方法，使用1D超聲波探頭，利用連續(xù)構(gòu)造物與微小構(gòu)造物的空間擴(kuò) 展(空間(3D)信息)上的不同，能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行微小構(gòu)造物的提取。 換言之，不喪失實(shí)時(shí)性且使用廣泛普及的1D超聲波探頭，能夠大幅 降低僅通過(guò)斷層圖像內(nèi)的信號(hào)處理無(wú)法完全削減的疑似陽(yáng)性。
具體來(lái)講，利用本第1實(shí)施方式的超聲波診斷裝置，使用現(xiàn)有的 1D超聲波探頭(也包括1.5D超聲波探頭)作為超聲波探頭，在對(duì)例如乳房、肝臟、胰臟等的診斷中，還利用與圖像實(shí)質(zhì)上垂直的方向(縱 深方向)有關(guān)的信息，實(shí)時(shí)提取出不連續(xù)性存在的微小構(gòu)造物。另夕卜， 通過(guò)微小構(gòu)造物提取處理中的最大值平滑化，還可以有效地除去斑紋 圖樣的變動(dòng)及構(gòu)造物在剖面方向上的位置偏移造成的殘留。而且，僅 通過(guò)對(duì)象圖像與參照?qǐng)D像的差分處理，無(wú)法完全除去斑紋圖樣的變動(dòng) 及構(gòu)造物在剖面方向上的位置偏移造成的殘留。
圖9A是表示通常的B模式圖像的圖，圖9B是表示微小構(gòu)造物 提取圖像的圖。
如果對(duì)比圖9A與圖9B兩者，則在圖9A所示的通常的B模式圖 像中，除了微小鈣化部位之外，生物體組織的一部分也會(huì)存在于圖像 中，點(diǎn)狀的高亮度部位大量散布。因此，很難用肉眼識(shí)別哪些點(diǎn)對(duì)應(yīng) 著微小釣化部位。
另一方面，在圖9B所示的微小構(gòu)造物提取圖像中，只有微小鈣 化部分被提取出來(lái)并作為點(diǎn)狀的高亮度部位影像化。因此，可以區(qū)分 三維連續(xù)分布的連續(xù)構(gòu)造物和只存在于有限地方的微小構(gòu)造物，實(shí)時(shí) 地生成并顯示僅提取出微小構(gòu)造物的微小構(gòu)造物提取圖像。醫(yī)生等通 過(guò)觀察提取出該微小構(gòu)造物并顯示的圖像，在短時(shí)間內(nèi)就可以發(fā)現(xiàn)用 肉眼很難和斑紋圖樣區(qū)分并且僅出現(xiàn)在某些特定的剖面圖像中的微小 構(gòu)造物。
而且，本第1實(shí)施方式的超聲波診斷裝置，可以任意選擇作為微 小構(gòu)造物提取處理中的參照?qǐng)D像而使用的幀和參照區(qū)域的尺寸。因此， 能夠?qū)?yīng)于檢查目的或個(gè)體差異，通過(guò)設(shè)定作為參照?qǐng)D像使用的幀和 參照區(qū)域的尺寸，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)于各種狀況的微小構(gòu)造物的適當(dāng)?shù)挠跋?化。
另外，在本第1實(shí)施方式的超聲波診斷裝置中，可以采用以下各 種顯示方式。也就是說(shuō)，可以采用以下顯示方式將微小構(gòu)造物提取 圖像和取得對(duì)象圖像時(shí)的超聲波探頭位置及被設(shè)定了掃描范圍的體表 標(biāo)記一起顯示；或是把利用在微小構(gòu)造物提取處理中取得的差分圖像 而生成的MIP圖像以預(yù)定的方式顯示出來(lái)；或是把微小構(gòu)造物提取前后的圖像以預(yù)定的方式顯示出來(lái)等。
因此，醫(yī)生等通過(guò)以期望的顯示方式觀察微小構(gòu)造物提取圖像， 或者比較各種顯示方式下的微小構(gòu)造物提取圖像，就可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)用 肉眼很難和斑紋圖樣區(qū)分并且僅出現(xiàn)在某些特定的剖面圖像中的微小 構(gòu)造物。
總之，因?yàn)橹粡拇鎯?chǔ)器中存儲(chǔ)的過(guò)去圖像和現(xiàn)在圖像得到提取出 期望的微小構(gòu)造物的圖像，所以醫(yī)生等觀察者可以 一邊進(jìn)行超聲波拍 攝一邊實(shí)時(shí)地觀察提取出微小構(gòu)造物的圖像， 一邊做出恰當(dāng)?shù)脑\斷。
(第2實(shí)施方式)
以下，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的超聲波診斷裝置及超聲波診斷 方法進(jìn)行說(shuō)明。另外，為了避免與上述第1實(shí)施方式重復(fù)的說(shuō)明，僅 對(duì)與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
本第2實(shí)施方式的超聲波診斷裝置，如圖IO所示，在上述超聲 波探頭12上安裝或內(nèi)置有微型位置傳感器101。該微型位置傳感器101 檢測(cè)上述超聲波探頭12的位置的移動(dòng)量，基于幀速率等，計(jì)算出對(duì)于 提取作為目標(biāo)的微小構(gòu)造物201而言適合的斷層像幀間隔。然后基于 這樣計(jì)算出的斷層像幀間隔，進(jìn)行第1實(shí)施方式中已說(shuō)明的微小構(gòu)造 物的提取處理。
但是，本第2實(shí)施方式中，在利用上述微型位置傳感器IOI檢測(cè) 出上述超聲波探頭12停止移動(dòng)時(shí)，進(jìn)行以下處理。 (超聲波探頭停止時(shí)的處理例1)
由上述微型位置傳感器101檢測(cè)出上述超聲波探頭12停止移動(dòng) 時(shí)，切換到只使用該時(shí)刻的上述超聲波探頭12正下方的斷層像的處理 (不使用多張超聲波探頭12在同一位置取得的斷層像)。 (超聲波探頭停止時(shí)的處理例2 )
由上述微型位置傳感器101檢測(cè)出上述超聲波探頭12停止移動(dòng) 時(shí)，刪除該停止期間中取得的斷層像(或者不使用)，在上述超聲波 探頭12重新開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，利用緊接該停止期間之前的斷層像來(lái)進(jìn)行上 述處理。如上說(shuō)明，根據(jù)本第2實(shí)施方式，能夠提供不僅實(shí)現(xiàn)與上述第1 實(shí)施方式的超聲波診斷裝置或超聲波診斷方法相同的效果，而且還可 以進(jìn)行更高精度的微小構(gòu)造物提取處理的超聲波診斷裝置和超聲波診 斷方法。
(第3實(shí)施方式)
以下，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式的超聲波診斷裝置及超聲波診斷 方法進(jìn)行說(shuō)明。另外，為了避免與上述第1實(shí)施方式重復(fù)的說(shuō)明，下 面只對(duì)與上述第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
在本第3實(shí)施方式的超聲波診斷裝置中，基于斷層像間的相關(guān)信 息，計(jì)算出上述超聲波探頭12的位置的移動(dòng)量或該斷層像之間的相似 性，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果，計(jì)算出對(duì)提取作為目標(biāo)的微小構(gòu)造物而言合適 的斷層像幀間隔。然后基于這樣計(jì)算出的斷層像幀間隔，進(jìn)行第1實(shí) 施方式中已說(shuō)明的微小構(gòu)造物提取的處理。 (計(jì)算超聲波探頭的移動(dòng)量的情況)
基于計(jì)算出的超聲波探頭12的幀速率，計(jì)算對(duì)提取作為目標(biāo)的 微小構(gòu)造物而言合適的斷層像幀間隔。另外，檢測(cè)出上述超聲波探頭 12停止移動(dòng)時(shí)，進(jìn)行與上述第2實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的超聲波 探頭12停止移動(dòng)時(shí)的處理相同的處理。 (計(jì)算斷層像間的相似性的情況)
基于計(jì)算出的斷層像間的相似性，在現(xiàn)在幀和其相似性的變化變 大的幀之間，進(jìn)行在第1實(shí)施方式中已說(shuō)明的微小構(gòu)造物提取的處理。 另夕卜，對(duì)于在上述圖像存儲(chǔ)器26中保存的斷層像，相似性始終很高的 斷層像在預(yù)先指定的預(yù)定的張數(shù)以上時(shí)，判斷為超聲波探頭12停止移 動(dòng)，進(jìn)行與上述第2實(shí)施方式的超聲波診斷裝置中的超聲波探頭12 停止移動(dòng)時(shí)的處理相同的處理。
如上說(shuō)明，根據(jù)本第3實(shí)施方式，能夠提供不僅實(shí)現(xiàn)與上述第1 實(shí)施方式的超聲波診斷裝置和超聲波診斷方法相同的效果，而且還可 以進(jìn)行更高精度的微小構(gòu)造物提取處理的超聲波診斷裝置或超聲波診 斷方法。以上，基于第1實(shí)施方式至第3實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明， 但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，當(dāng)然 可以進(jìn)行各種各樣的改變及應(yīng)用。
而且，在上述實(shí)施方式中包含了各種階段的發(fā)明，通過(guò)把公開(kāi)的 多個(gè)構(gòu)成要件進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，可以提取出各種發(fā)明。例如，即使從 實(shí)施方式所示的所有構(gòu)成要件中刪除幾個(gè)構(gòu)成要件，仍能解決本發(fā)明 要解決的課題、得到本發(fā)明的效果的情況下，那么被刪除了該構(gòu)成要 件的構(gòu)成也可以作為發(fā)明被提取出來(lái)。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，其它的優(yōu)點(diǎn)和變更是顯而易見(jiàn)的。因
此，本發(fā)明在其較寬的方面不限于這里示出和描述的具體細(xì)節(jié)和代表 性實(shí)施例。因此，在不脫離所附的權(quán)利要求及其等同方案所定義的總 的發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍的情況下，可進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種用超聲波對(duì)被檢體進(jìn)行掃描來(lái)取得斷層像的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備對(duì)上述被檢體發(fā)送超聲波并接收來(lái)自該被檢體的回波信號(hào)的超聲波探頭；根據(jù)由上述超聲波探頭接收的回波信號(hào)，針對(duì)上述被檢體生成多個(gè)斷層像的圖像生成部件；存儲(chǔ)由上述圖像生成部件生成的上述斷層像的存儲(chǔ)部件；利用上述存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的斷層像與現(xiàn)在時(shí)刻的上述超聲波探頭的位置所對(duì)應(yīng)的斷層像之間的相關(guān)性，執(zhí)行提取微小構(gòu)造物的圖像處理，生成微小構(gòu)造物提取圖像的圖像處理部件；以及以預(yù)定的方式顯示由上述圖像處理部件生成的上述微小構(gòu)造物提取圖像的顯示部件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波診斷裝置，其特征在于 上述圖像處理部件進(jìn)行的上述圖像處理，是包括利用上述斷層像間的相關(guān)性來(lái)減輕斑紋圖樣的處理的處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波診斷裝置，其特征在于 上述圖像處理部件進(jìn)行的上述圖像處理，是包括利用上述斷層像間的相關(guān)性來(lái)提取上述斷層像中的高亮度部分的處理的處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波診斷裝置，其特征在于 上述圖像處理部件進(jìn)行的上述圖像處理，是包括對(duì)包含上述斷層像間的在空間上對(duì)應(yīng)的像素的參照區(qū)域內(nèi)的最大像素值進(jìn)行差分的處 理的處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的傳感器部件或推定上述超 聲波探頭的動(dòng)作的推定部件，如果上述傳感器部件檢測(cè)出或上述推定部件推定出上述超聲波 探頭的動(dòng)作停止，則上迷圖像處理部件不將該停止時(shí)取得的上述斷層 像用于上述圖像處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的傳感器部件或推定上述超聲波探頭的動(dòng)作的推定部件，上述圖像處理部件根據(jù)上述傳感器部件檢測(cè)出的或上述推定部 件推定出的上述超聲波探頭的移動(dòng)量，決定存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部件中的 斷層像之中的、用于上述圖像處理的斷層像。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的傳感器部件或推定上述超聲波探頭的動(dòng)作的推定部件；上述圖像處理部件還包括根據(jù)上述傳感器部件檢測(cè)出的或上述 推定部件推定出的上述超聲波探頭的移動(dòng)量，決定用于上述圖像處理 的斷層像的幀間隔的斷層像幀間隔決定部件。
8. —種用超聲波對(duì)被檢體進(jìn)行掃描來(lái)取得超聲波圖像的超聲波 診斷裝置，其特征在于，具備對(duì)上述被檢體發(fā)送超聲波并接收來(lái)自該被檢體的回波信號(hào)的超 聲波探頭；根據(jù)由上述超聲波探頭接收的回波信號(hào)，針對(duì)上述被檢體生成超聲波圖像的圖像生成部件；存儲(chǔ)由上迷圖像生成部件生成的上述超聲波圖像的存儲(chǔ)部件； 執(zhí)行在上述圖像生成部件生成的、基于現(xiàn)在接收的回波信號(hào)的超聲波圖像與上述存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)的超聲波圖像之間提取微小構(gòu)造物的圖像處理，生成微小構(gòu)造物提取圖像的圖像處理部件；以及以預(yù)定的方式顯示由上述圖像處理部件生成的上述微小構(gòu)造物 提取圖像的顯示部件。
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 上述圖像處理部件進(jìn)行的上述圖像處理，是包括利用上述超聲波圖像間的相關(guān)性來(lái)減輕斑紋圖樣的處理的處理。
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 上述圖像處理部件進(jìn)行的上述圖像處理，是包括利用上述超聲波圖像間的相關(guān)性來(lái)提取上述超聲波圖像中的高亮度部分的處理的處 理。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波診斷裝置，其特征在于 上述圖像處理部件進(jìn)行的上述圖像處理，是包括對(duì)包含上述超聲波圖像間的在空間上對(duì)應(yīng)的像素的參照區(qū)域內(nèi)的最大像素值進(jìn)行差分 的處理的處理。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的傳感器部件或推定超聲波探頭的動(dòng)作的推定部件，如果上述傳感器部件檢測(cè)出或上述推定部件推定出上述超聲波 探頭的動(dòng)作停止，則上述圖像處理部件不將該停止時(shí)取得的上述超聲 波圖像用于上述圖像處理。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的傳感器部件或推定上述超聲波探頭的動(dòng)作的推定部件，上述圖像處理部件根據(jù)上述傳感器部件檢測(cè)出的或上述推定部件推定出的上述超聲波探頭的移動(dòng)量，決定存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部件中的 超聲波圖像之中的、用于上述圖像處理的超聲波圖像。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的傳感器部件或推定上述超聲波探頭的動(dòng)作的推定部件；上述圖像處理部件，還包括根據(jù)上述傳感器部件檢測(cè)出的或上 述推定部件推定出的上述超聲波探頭的移動(dòng)量，決定用于上述圖像處 理的超聲波圖像的幀間隔的超聲波圖像幀間隔決定部件。
15. —種用超聲波對(duì)被檢體進(jìn)行掃描來(lái)取得斷層像的超聲波圖像 取得方法，其特征在于，具有利用超聲波探頭對(duì)上述被檢體發(fā)送超聲波并接收來(lái)自該被檢體 的回波信號(hào)的發(fā)送接收步驟；根據(jù)上述回波信號(hào)，針對(duì)上述被檢體生成多個(gè)斷層像的圖像生成步驟；存儲(chǔ)上述斷層像的存儲(chǔ)步驟；以及執(zhí)行利用由上述存儲(chǔ)步驟存儲(chǔ)的斷層像和與現(xiàn)在時(shí)刻的上述超 聲波探頭的位置相對(duì)應(yīng)的斷層像之間的相關(guān)性、提取微小構(gòu)造物的圖 像處理，生成微小構(gòu)造物提取圖像的圖像處理步驟。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的超聲波圖像取得方法，其特征在于， 還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的檢測(cè)步驟或推定上述超聲波探頭的動(dòng)作的推定步驟，如果上迷檢測(cè)步驟檢測(cè)出或上述推定步驟推定出上述超聲波探 頭的動(dòng)作停止，則上述圖像處理步驟不將該停止時(shí)取得的上述斷層像 用于上述圖像處理。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的超聲波圖像取得方法，其特征在于，還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的檢測(cè)步驟或推定上述超聲 波探頭的動(dòng)作的推定步驟，在上述圖像處理步驟中，根據(jù)上述檢測(cè)步驟檢測(cè)出的或上述推定 步驟推定出的上述超聲波探頭的移動(dòng)量，決定在上述存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ) 的斷層像之中的、用于上述圖像處理的斷層像。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的超聲波圖像取得方法，其特征在于， 還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的檢測(cè)步驟或推定上述超聲波探頭 的動(dòng)作的推定步驟；以及根據(jù)上述檢測(cè)步驟檢測(cè)出的或上述推定步驟推定出的上述超聲 波探頭的移動(dòng)量，決定用于上述圖像處理的斷層像的幀間隔的斷層像 幀間隔決定步驟。
19. 一種用超聲波對(duì)被檢體進(jìn)行掃描來(lái)取得超聲波圖像的超聲波 圖像取得方法，其特征在于，具有利用超聲波探頭對(duì)上述被檢體發(fā)送超聲波并接收來(lái)自該被檢體 的回波信號(hào)的發(fā)送接收步驟；根據(jù)上述超聲波探頭接收的回波信號(hào)，針對(duì)上述被檢體生成超聲 波圖像的圖像生成步驟；存儲(chǔ)在上述圖像生成步驟中生成的上述超聲波圖像的存儲(chǔ)步驟；以及執(zhí)行在上述圖像生成步驟生成的、基于現(xiàn)在接收的回波信號(hào)的超 聲波圖像與在上述存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的超聲波圖像之間提取微小構(gòu)造物 的圖像處理，生成微小構(gòu)造物提取圖像的圖像處理步驟。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的超聲波圖像取得方法，其特征在于， 還包括檢測(cè)上述超聲波探頭移動(dòng)的檢測(cè)步驟或推定上述超聲波探頭的動(dòng)作的推定步驟，如果上述檢測(cè)步驟檢測(cè)出或上述推定步驟推定出上述超聲波探 頭的動(dòng)作停止，則上述圖像處理步驟不將該停止時(shí)取得的上述超聲波 圖像用于上述圖像處理。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的超聲波圖像取得方法，其特征在于， 還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的檢測(cè)步驟或推定上述超聲波探頭的動(dòng)作的推定步驟，上述圖像處理步驟根據(jù)上述檢測(cè)步驟檢測(cè)出的或上述推定步驟 推定出的上述超聲波探頭的移動(dòng)量，決定在上述存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的超 聲波圖像之中的、用于上述圖像處理的超聲波圖像。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的超聲波圖像取得方法，其特征在于， 還包括檢測(cè)上述超聲波探頭的動(dòng)作的檢測(cè)步驟或推定上述超聲波探頭 的動(dòng)作的推定步驟；以及聲波探頭的移動(dòng)量，決定用于上迷圖像處理的超聲波圖像的幀間隔的 超聲波圖像幀間隔決定步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波診斷裝置及超聲波圖像取得方法，該超聲波診斷裝置具備對(duì)被檢體發(fā)送超聲波并接收回波信號(hào)的超聲波探頭；根據(jù)上述回波信號(hào)針對(duì)上述被檢體生成多個(gè)斷層像的圖像生成單元；存儲(chǔ)生成的上述斷層像的圖像存儲(chǔ)器；以及控制處理器。其中，上述控制處理器進(jìn)行如下的控制執(zhí)行利用上述圖像存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的斷層像和與現(xiàn)在時(shí)刻的上述超聲波探頭的位置對(duì)應(yīng)的斷層像之間的相關(guān)性來(lái)提取微小構(gòu)造物的圖像處理。該微小構(gòu)造物提取圖像以預(yù)定的方式顯示在顯示部件上。
文檔編號(hào)A61B8/13GK101606853SQ20091015051
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者岡村陽(yáng)子, 神山直久 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社