專利名稱：超聲波觀測裝置、超聲波觀測裝置的動(dòng)作方法以及超聲波觀測裝置的動(dòng)作程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種使用超聲波來觀測檢體的組織的超聲波觀測裝置、超聲波觀測裝置的動(dòng)作方法以及超聲波觀測裝置的動(dòng)作程序。
背景技術(shù)：
以往，作為使用超聲波進(jìn)行的乳腺癌等的檢查技術(shù)，已知一種超聲波弾性成像技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)I)。超聲波弾性成像是利用生物體內(nèi)的癌、腫瘤組織的硬度由于疾病的發(fā)展?fàn)顩r、生物體不同而不同的技木。在該技術(shù)中，在從外部擠壓檢查部位的狀態(tài)下，使用超聲波對(duì)該檢查部位的生物體組織的應(yīng)變量、弾性率進(jìn)行測量，將該測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為斷層圖像來進(jìn)行圖像顯示。
專利文獻(xiàn)I :國際公開第2005/122906號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
_4] 發(fā)明要解決的問題然而，在上述超聲波弾性成像中，存在按壓的壓カ不容易傳遞到血管、淋巴管等脈管的下部這種問題。因此，在脈管附近形成有腫瘤的情況下，腫瘤的邊界變得不清楚，也難以鑒別腫瘤向脈管內(nèi)的浸潤。這樣，在超聲波弾性成像中，有時(shí)無法高精度地進(jìn)行組織性狀鑒別等檢體的測量。另外，在超聲波彈性成像中，在檢查者擠壓檢查部位時(shí)的壓力、擠壓速度上容易產(chǎn)生個(gè)體差異，因此還存在測量結(jié)果的可靠性低這種問題。本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，目的在于提供一種能夠高精度地觀測檢體并且能夠提高觀測結(jié)果的可靠性的超聲波觀測裝置、超聲波觀測裝置的動(dòng)作方法以及超聲波觀測裝置的動(dòng)作程序。用于解決問題的方案為了解決上述問題而達(dá)到目的，本發(fā)明所涉及超聲波觀測裝置對(duì)檢體發(fā)送超聲波，并且接收由上述檢體反射的超聲波，該超聲波觀測裝置的特征在干，具備頻率分析部，其通過對(duì)接收到的超聲波的頻率進(jìn)行分析來算出頻譜；特征量提取部，其對(duì)上述頻率分析部算出的頻譜進(jìn)行近似，由此提取上述頻譜的多個(gè)特征量；以及顯示參數(shù)附加部，其算出上述檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與算出的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，其中，第一坐標(biāo)系以針對(duì)多個(gè)已知檢體分別提取出的多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分，上述第ニ坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸是在具有上述第一坐標(biāo)系的特征量空間上將分別代表根據(jù)各已知檢體的信息對(duì)上述多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn)投影到規(guī)定的軸時(shí)、代表點(diǎn)間的沿上述第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和變大的新坐標(biāo)軸。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述新坐標(biāo)軸是代表點(diǎn)間的沿上述第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和成為最大值的坐標(biāo)軸。
另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，還具備圖像處理部，其生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)具有根據(jù)上述顯示參數(shù)附加部對(duì)上述檢體的特征量附加的顯示參數(shù)而決定的像素值；以及顯示部，其能夠顯示與上述圖像處理部生成的特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述顯示參數(shù)是構(gòu)成顔色空間的變量。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述構(gòu)成顏色空間的變量是原色系的特定成分、補(bǔ)色系的特定成分、色調(diào)、彩度、明度中的任ー個(gè)。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述圖像處理部還使用與上述顯示參數(shù)相獨(dú)立地決定圖像的顯示方式的第二顯示參數(shù)來生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該第二顯示參數(shù)與上述檢體的特征量在與上述新坐標(biāo)軸正交的第二新坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)值相對(duì)應(yīng)。
另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述第二顯示參數(shù)是構(gòu)成顏色空間的變量。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述構(gòu)成顏色空間的變量是原色系的特定成分、補(bǔ)色系的特定成分、色調(diào)、彩度、明度中的任ー個(gè)。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，分別具有屬于同一組的特征量的多個(gè)檢體的組織性狀相互相同。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述特征量提取部具有近似部，其對(duì)上述頻率分析部算出的頻譜進(jìn)行上述近似處理，由此提取進(jìn)行上述衰減校正處理前的校正前特征量；以及衰減校正部，其對(duì)上述近似部提取出的校正前特征量進(jìn)行上述衰減校正處理，由此提取上述頻譜的特征量。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述特征量提取部具有衰減校正部，其對(duì)上述頻譜進(jìn)行上述衰減校正處理；以及近似部，其對(duì)上述衰減校正部校正后的頻譜進(jìn)行上述近似處理，由此提取上述頻譜的特征量。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述特征量提取部通過回歸分析以多項(xiàng)式來對(duì)上述頻譜進(jìn)行近似。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述近似部以一次式對(duì)上述頻譜進(jìn)行近似并提取多個(gè)特征量，上述多個(gè)特征量包含上述一次式的斜率、上述一次式的截距以及強(qiáng)度中的至少兩個(gè)，該強(qiáng)度是使用上述斜率、上述截距以及包含在上述頻譜的頻帶內(nèi)的特定的頻率而決定的。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，超聲波的接收深度越大，則上述衰減校正部的校正越大。另外，在本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的動(dòng)作方法中，超聲波觀測裝置對(duì)檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動(dòng)作方法的特征在于，具有以下步驟頻率分析步驟，由頻率分析部通過對(duì)接收到的超聲波的頻率進(jìn)行分析來算出頻譜；特征量提取步驟，由特征量提取部對(duì)在上述頻率分析步驟中算出的頻譜進(jìn)行近似來提取上述頻譜的多個(gè)特征量；以及顯示參數(shù)附加步驟，由顯示參數(shù)附加部算出上述檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與算出的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，其中，第一坐標(biāo)系以針對(duì)多個(gè)已知檢體分別提取出的多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分，上述第二坐標(biāo)系的ー個(gè)坐標(biāo)軸是在具有上述第一坐標(biāo)系的特征量空間上將分別代表根據(jù)各已知檢體的信息對(duì)上述多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn)投影到規(guī)定的軸時(shí)、代表點(diǎn)間的沿上述第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和變大的新坐標(biāo)軸。另外，在本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的動(dòng)作程序中，該超聲波觀測裝置對(duì)檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動(dòng)作程序的特征在于，使該超聲波觀測裝置執(zhí)行以下步驟頻率分析步驟，由頻率分析部通過對(duì)接收到的超聲波的頻率進(jìn)行分析來算出頻譜；特征量提取步驟，由特征量提取部對(duì)在上述頻率分析步驟中算出的頻譜進(jìn)行近似來提取上述頻譜的多個(gè)特征量；以及顯示參數(shù)附加步驟，由顯示參數(shù)附加部算出上述檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與算出的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，其中，第一坐標(biāo)系以針對(duì)多個(gè)已知檢體分別提取出的多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分，上述第ニ坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸是在具有上述第一坐標(biāo)系的特征量空間上將分別代表根據(jù)各已知檢體的信息對(duì)上述多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn)投影到規(guī)定的軸時(shí)、代表點(diǎn)間的沿上述第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和變大的新坐標(biāo)軸。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，算出檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與算出的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，其中，第一坐標(biāo)系以針對(duì)多個(gè)已知檢體分別提取出的多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分，該第二坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸是在具有第一坐標(biāo)系的特征量空間上將分別代表根據(jù)各已知檢體的信息對(duì)多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn)投影到規(guī)定的軸時(shí)、代表點(diǎn)間的沿第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和變大的新坐標(biāo)軸，因此能夠嚴(yán)加區(qū)別組的不同。因而，能夠高精度地觀測檢體，并且能夠提高觀測結(jié)果的可靠性。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的特征量空間信息存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的特征量空間信息的概要的圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的處理的概要的流程圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的顯示部中的B模式圖像的顯示例的圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的頻率分析部所進(jìn)行的處理的概要的流程圖。圖6是示意性地表示一個(gè)聲線的數(shù)據(jù)排列的圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的頻率分析部所算出的頻譜的例子(第一例)的圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的頻率分析部所算出的頻譜的例子(第二例)的圖。圖9是表示根據(jù)對(duì)與圖7示出的直線有關(guān)的特征量進(jìn)行衰減校正之后的特征量而決定的新的直線的圖。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的顯示參數(shù)附加部所進(jìn)行的坐標(biāo)值計(jì)算處理的概要的圖。圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的顯示部所顯示的特征量圖像的顯示例的圖。圖12是以黑白方式示意性地表示圖11示出的圖像的圖。圖13是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I中的衰減校正的效果的圖。圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置根據(jù)特征量進(jìn)行組織性狀的判斷時(shí)所顯示的判斷結(jié)果顯示圖像的顯示例的圖。
圖15是以黑白方式示意性地表示圖14示出的圖像的圖。圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測裝置的處理的概要的流程圖。圖17是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測裝置所進(jìn)行的衰減校正處理的概要的圖。圖18是示意性地表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式所涉及的超聲波觀測裝置所進(jìn)行的Y校正處理的概要的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照

用于實(shí)施本發(fā)明的方式(以下稱為“實(shí)施方式”)。(實(shí)施方式I)圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。該圖示出的超聲波診斷裝置I是使用超聲波來觀測檢體的裝置。超聲波觀測裝置I具備超聲波探頭2，其向外部輸出超聲波脈沖，并且接收在外部反射的超聲波回波；發(fā)送和接收部3，其與超聲波探頭2之間進(jìn)行電信號(hào)的發(fā)送和接收；運(yùn)算部4，其對(duì)變換超聲波回波而得到的電回波信號(hào)實(shí)施規(guī)定的運(yùn)算；圖像處理部5，其生成與變換超聲波回波而得到的電回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；輸入部6，其使用鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸面板等接ロ來實(shí)現(xiàn)，接受各種信息的輸入；顯示部7，其使用由液晶或者有機(jī)EL等構(gòu)成的顯示面板來實(shí)現(xiàn)，顯示包括由圖像處理部5生成的圖像的各種信息；存儲(chǔ)部8，其存儲(chǔ)與多個(gè)已知檢體有關(guān)的信息，并且將多個(gè)已知檢體分為多個(gè)組來存儲(chǔ)；以及控制部9，其對(duì)超聲波觀測裝置I進(jìn)行動(dòng)作控制。超聲波探頭2具有信號(hào)變換部21，該信號(hào)變換部21將從發(fā)送和接收部3接收到的電脈沖信號(hào)變換為超聲波脈沖(聲脈沖信號(hào))，并且將由外部的檢體反射而得到的超聲波回波變換為電回波信號(hào)。超聲波探頭2可以是以機(jī)械方式使超聲波振子進(jìn)行掃描的探頭，也可以是以電子方式使多個(gè)超聲波振子進(jìn)行掃描的探頭。發(fā)送和接收部3與超聲波探頭2電連接，將脈沖信號(hào)發(fā)送給超聲波探頭2，并且從超聲波探頭2接收作為接收信號(hào)的回波信號(hào)。具體地說，發(fā)送和接收部3根據(jù)預(yù)先設(shè)定的波形和發(fā)送定時(shí)來生成脈沖信號(hào)，將所生成的該脈沖信號(hào)發(fā)送給超聲波探頭2。發(fā)送和接收部3與超聲波探頭2電連接，將脈沖信號(hào)發(fā)送給超聲波探頭2，并且從超聲波探頭2接收回波信號(hào)。具體地說，發(fā)送和接收部3根據(jù)預(yù)先設(shè)定的波形和發(fā)送定時(shí)來生成脈沖信號(hào)，將所生成的該脈沖信號(hào)發(fā)送給超聲波探頭2。另外，發(fā)送和接收部3在對(duì)接收到的回波信號(hào)實(shí)施放大、過濾等處理之后，通過進(jìn)行A/D變換來生成數(shù)字RF信號(hào)而輸出。此外，在超聲波探頭2是以電子方式使多個(gè)超聲波振子進(jìn)行掃描的探頭的情況下，發(fā)送和接收部3具有與多個(gè)超聲波振子對(duì)應(yīng)的束合成用的多通道電路。運(yùn)算部4具有頻率分析部41，其通過對(duì)由發(fā)送和接收部3輸出的數(shù)字RF信號(hào)實(shí)施高速傅里葉變換(FFT)來對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行頻率分析；特征量提取部42，其對(duì)由頻率分析部41算出的頻譜(功率譜)進(jìn)行衰減校正處理以及近似處理，由此提取檢體的特征量，其中，在該衰減校正處理中削減在超聲波傳播時(shí)產(chǎn)生的衰減的貢獻(xiàn)，該衰減與該超聲波的接收深度和頻率相應(yīng)；以及顯示參數(shù)附加部43,其對(duì)檢體的特征量附加圖像顯示時(shí)的顯示參數(shù)。頻率分析部41針對(duì)各聲線(行數(shù)據(jù))，對(duì)由 規(guī)定的數(shù)據(jù)量構(gòu)成的FFT數(shù)據(jù)群進(jìn)行高速傅里葉變換，由此算出頻譜。頻譜示出根據(jù)檢體的組織性狀不同而不同的趨勢。這是由于，頻譜與作為使超聲波散射的散射體的檢體的大小、密度、聲阻抗等具有相關(guān)性。特征量提取部42具有近似部421，其對(duì)由頻率分析部41算出的頻譜進(jìn)行近似處理，由此算出進(jìn)行衰減校正處理前的校正前特征量；以及衰減校正部422，其對(duì)由近似部421進(jìn)行近似而得到的校正前特征量進(jìn)行衰減校正處理，由此提取特征量。近似部421通過回歸分析以ー次式對(duì)頻譜進(jìn)行近似，由此提取使該近似的一次式具有特征的特征量。具體地說，近似部421通過回歸分析來算出一次式的斜率％和截距Iv并且算出頻譜中的頻帶內(nèi)的特定頻率處的強(qiáng)度作為校正前特征量。在本實(shí)施方式I中，近似部421算出中心頻率fMID= (fLOff+faiGH) /2處的強(qiáng)度(Mid-band fit) c0=a0fMID+b0,但是這嚴(yán)格說來僅是一例。在此所指的“強(qiáng)度”是指電壓、電力、聲壓、聲能等參數(shù)中的任ー個(gè)。三個(gè)特征量中的斜率a。與超聲波散射體的大小具有相關(guān)性,通常認(rèn)為散射體越大則斜率具有越小的值。另外，截距K與散射體的大小、聲阻抗的差、散射體的密度(濃度)等具有相關(guān)性。具體地說，認(rèn)為對(duì)于截距Iv散射體越大則具有越大的值，聲阻抗越大則具有越大的值，散射體的密度(濃度)越大則具有越大的值。中心頻率fMID處的強(qiáng)度(以下簡單稱為“強(qiáng)度”)Ctl是根據(jù)斜率％和截距Idci導(dǎo)出的間接的參數(shù)，提供有效頻帶內(nèi)的中心處的頻譜強(qiáng)度。因此，認(rèn)為強(qiáng)度Ctl除了與散射體的大小、聲阻抗的差、散射體的密度相關(guān)以外，還與B模式圖像的明度具有某種程度的相關(guān)性。此外，由特征量提取部42算出的近似多項(xiàng)式并不限定于ー次式，還能夠使用二次以上的近似多項(xiàng)式。說明由衰減校正部422進(jìn)行的校正。超聲波的衰減量A能夠表示為如下。A=2 a zf ... (I)在此，α是衰減率，ζ是超聲波的接收深度，f是頻率。根據(jù)式(I)可知，衰減量A與頻率f成比例。對(duì)于衰減率α的具體的值，在生物體的情況下為(Tl. O (dB/cm/MHz)，更優(yōu)選為O. 3^0. 7 (dB/cm/MHz)，根據(jù)作為觀察對(duì)象的臟器的種類來決定。例如，在作為觀察對(duì)象的臟器為胰腺的情況下，決定為a =0.6 (dB/cm/MHz)。此外，在本實(shí)施方式I中，還能夠設(shè)為以下結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)來自輸入部6的輸入來變更衰減率α的值。衰減校正部422如下那樣對(duì)由近似部421提取出的校正前特征量(斜率％、截距bQ、強(qiáng)度Ctl)進(jìn)行校正。a=a0+2 α ζ... (2)
b=b0…(3)c=c0+2 a zfMID (=afMID+b)…(4)根據(jù)式(2)、(4)可知，衰減校正部422進(jìn)行如下校正超聲波的接收深度ζ越大則校正量越大。另外，根據(jù)式(3)，與截距相關(guān)的校正是恒等變換。這是由于，截距是與頻率O(Hz)對(duì)應(yīng)的頻率成分而沒有被衰減。顯示參數(shù)附加部43在以由特征量提取部42提取出并由衰減校正部422校正后的特征量為坐標(biāo)成分的特征量空間上，算出特征量在以滿足規(guī)定條件的方式設(shè)定的第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值來反映檢體的組織性狀，根據(jù)算出的坐標(biāo)值來附加用于決定圖像的顯示方式的顯示參數(shù)。在此所指的“組織性狀”例如是指癌癥、內(nèi)分泌腫瘤、粘液性腫瘤、正常組織、脈管等中的任ー個(gè)，在檢體為胰腺的情況下，作為組織性狀還包含慢性胰腺炎、自身免疫性胰腺炎等。后述的存儲(chǔ)部8存儲(chǔ)包含第二坐標(biāo)系的特征量空間的信息。
圖像處理部5具有Β模式圖像數(shù)據(jù)生成部51，其根據(jù)回波信號(hào)來生成B模式圖像 數(shù)據(jù)；以及特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52，其生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)具有由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像數(shù)據(jù)以及根據(jù)顯示參數(shù)附加部43對(duì)檢體的特征量附加的顯示參數(shù)而決定的像素值。B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行帶通濾波、對(duì)數(shù)變換、増益處理、對(duì)比度處理等使用公知技術(shù)的信號(hào)處理，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)的間隔剔除等，由此生成B模式圖像數(shù)據(jù)，其中，與根據(jù)顯示部7中的圖像的顯示范圍而決定的數(shù)據(jù)步長相應(yīng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)的間隔剔除。特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52使用由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像數(shù)據(jù)、由特征量提取部42算出之后由衰減校正部422校正后的特征量以及由顯示參數(shù)附加部43對(duì)特征量附加的顯示參數(shù)，來生成特征量圖像數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)部8具有已知檢體信息存儲(chǔ)部81，其存儲(chǔ)包含已知檢體的信息的已知檢體信息；窗函數(shù)存儲(chǔ)部82，其存儲(chǔ)在頻率分析部41進(jìn)行頻率分析處理時(shí)使用的窗函數(shù)；校正信息存儲(chǔ)部83，其存儲(chǔ)衰減校正部422進(jìn)行處理時(shí)參照的校正信息；特征量空間信息存儲(chǔ)部84，其存儲(chǔ)與根據(jù)已知檢體信息存儲(chǔ)部81所存儲(chǔ)的已知檢體的特征量而設(shè)定的特征量空間有關(guān)信息；以及顯示參數(shù)信息存儲(chǔ)部85，其存儲(chǔ)顯示參數(shù)附加部43所算出的顯示參數(shù)信息，該參數(shù)信息包含新坐標(biāo)軸的坐標(biāo)值與顯示參數(shù)之間的關(guān)系。已知檢體信息存儲(chǔ)部81將針對(duì)已知檢體提取出的頻譜的特征量與已知檢體的組織性狀相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行存儲(chǔ)。在此，已知檢體的特征量是通過與本實(shí)施方式I相同的處理而提取出的特征量。但是，不需要通過超聲波觀測裝置I來進(jìn)行已知檢體的特征量提取處理。另外，已知檢體信息存儲(chǔ)部81針對(duì)與已知檢體相關(guān)聯(lián)的頻譜的特征量，將針對(duì)根據(jù)包含已知檢體的組織性狀的信息進(jìn)行分類而得到的每個(gè)組算出的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差與已知檢體的特征量的全部數(shù)據(jù)一起進(jìn)行存儲(chǔ)。在本實(shí)施方式I中，超聲波接收信號(hào)的頻譜的特征量的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差反應(yīng)了檢體中的核腫大、異形等細(xì)胞水平的變化、間質(zhì)中的纖維增生、實(shí)質(zhì)組織被纖維替換等組織變化，鑒于與組織性狀相應(yīng)地呈現(xiàn)特有的值，使用已知檢體的頻譜的特征量的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差來進(jìn)行組織性狀的分類。窗函數(shù)存儲(chǔ)部82存儲(chǔ)Hamming、Hanning、Blackman等窗函數(shù)中的至少一個(gè)窗函數(shù)。校正信息存儲(chǔ)部83存儲(chǔ)與式(2廣(4)的變換有關(guān)的信息。
特征量空間信息存儲(chǔ)部84存儲(chǔ)與根據(jù)已知檢體信息存儲(chǔ)部81存儲(chǔ)的已知檢體信息而設(shè)定的特征量空間有關(guān)的信息，作為該信息，存儲(chǔ)與第二坐標(biāo)系有關(guān)的信息，該第二坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸是在將分別代表根據(jù)特征量對(duì)多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn)投影到規(guī)定的軸時(shí)、與代表點(diǎn)間的沿坐標(biāo)軸鄰接的距離之和相比、代表點(diǎn)間的沿自身延伸的方向鄰接的距離之和大的新坐標(biāo)軸。圖2是表示特征量空間信息存儲(chǔ)部84所存儲(chǔ)的特征量空間信息的概要的圖。在圖2示出的特征量空間內(nèi)，橫軸為截距b、縱軸為強(qiáng)度c (參照式(3)、(4))。另外，圖2示出的區(qū)域GpGpGp表示由已知檢體信息存儲(chǔ)部81存儲(chǔ)的已知檢體的組織性狀分別為μ、V、P的組。在圖2示出的情況下，三個(gè)組GpGv. Gp在特征量空間上存在干與其它組相互不交叉的區(qū)域內(nèi)。這樣，在本實(shí)施方式I中，以通過頻率分析得到的頻譜的特征量為指標(biāo)來進(jìn)行分組，因此能夠嚴(yán)加區(qū)別相互不同的組。特別是，在本實(shí)施方式I中，對(duì)超聲波的回波信號(hào)進(jìn)行衰減校正，因此與不進(jìn)行衰減校正的情況相比，還能夠以更清楚地分離的狀態(tài)得到特征量空間內(nèi)的各組的區(qū)域。此外，在特征量空間內(nèi)的b軸成分與c軸成分的刻度大不相同的情況下，期望適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行加權(quán)以使各距離的貢獻(xiàn)大致均等。
在圖2中，還記載了與第一坐標(biāo)系(b、c)不同的第二坐標(biāo)系(h、V)。該第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸h是在投影點(diǎn)μいV。、P J以下將這些點(diǎn)稱為“代表點(diǎn)”)時(shí)沿其投影方向鄰接的代表點(diǎn)之間的距離之和最大的軸(新坐標(biāo)軸)，其中，點(diǎn)Uo、V ο、P。以分別包含于組Gu、GV、GP的FFT數(shù)據(jù)群的頻譜的截距b和強(qiáng)度c的各平均為特征量空間的坐標(biāo)。即，h軸被決定為將代表點(diǎn)μ Cl、V。、P。的h軸方向的成分設(shè)為μ oh> v0h> P Oh時(shí)沿I μ 0- ν OI + ν ο~ P ο最大的方向的軸。此外，還可以不設(shè)定與h軸正交的V軸(第二新坐標(biāo)軸)。顯示參數(shù)信息存儲(chǔ)部85將特征量空間信息存儲(chǔ)部84存儲(chǔ)的特征量空間中上述新坐標(biāo)軸的坐標(biāo)值和決定圖像的顯示方式的顯示參數(shù)對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)。在本實(shí)施方式I中，例如將h軸上的坐標(biāo)值與作為光的三個(gè)屬性之一的色調(diào)對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)。另外，在本實(shí)施方式I中，針對(duì)ν軸的坐標(biāo)值，與光的三個(gè)屬性中獨(dú)立于色調(diào)而決定的明度對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)。此外，顯示參數(shù)并不限定于上述參數(shù)。例如，可以將作為光的三個(gè)屬性的剰余ー個(gè)的彩度設(shè)為顯示參數(shù)，也可以更一般地將構(gòu)成顔色空間的變量(例如RGB表色系、補(bǔ)色系的變量)設(shè)為顯示參數(shù)。另外，也可以將圖案設(shè)為顯示參數(shù)。在將圖案設(shè)為顯示參數(shù)的情況下，只要使圖案按坐標(biāo)值的每個(gè)帶發(fā)生變化來進(jìn)行設(shè)定即可。通過預(yù)先存儲(chǔ)了本實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的動(dòng)作程序、啟動(dòng)規(guī)定的OS的程序等的ROM以及存儲(chǔ)各處理的運(yùn)算參數(shù)、數(shù)據(jù)等的RAM等來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)部8。具有上述功能結(jié)構(gòu)的超聲波觀測裝置I的超聲波探頭2以外的結(jié)構(gòu)要素通過使用具備CPU的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，該CPU具有運(yùn)算和控制功能。超聲波觀測裝置I所具備的CPU從存儲(chǔ)部8讀出存儲(chǔ)部8存儲(chǔ)、保存的信息以及包含上述超聲波觀測裝置的動(dòng)作程序的各種程序，由此執(zhí)行與本實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的動(dòng)作方法相關(guān)聯(lián)的運(yùn)算處理。此外，也能夠?qū)⒈緦?shí)施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的動(dòng)作程序記錄到硬盤、快閃存儲(chǔ)器、CD-ROM、DVD-ROM、軟盤等計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)而廣泛流通。圖3是表示具有以上結(jié)構(gòu)的超聲波觀測裝置I的處理的概要的流程圖。在圖3中，超聲波觀測裝置I首先通過超聲波探頭2進(jìn)行新檢體的測量(步驟SI)。之后，B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51使用從發(fā)送和接收部3輸出的B模式圖像用回波信號(hào)來生成B模式圖像數(shù)據(jù)(步驟S2)。接著，控制部9進(jìn)行控制，使顯示部7顯示與由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的B模式圖像(步驟S3)。圖4是表示顯示部7中的B模式圖像的顯示例的圖。該圖示出的B模式圖像100是使采用RGB表色系作為顏色空間的情況下的變量即R(紅)、G (緑)、B (藍(lán))的值一致的灰度等級(jí)圖像。之后，頻率分析部41通過FFT運(yùn)算進(jìn)行頻率分析，由此算出頻譜(步驟S4)。在此，參照?qǐng)D5示出的流程圖來詳細(xì)說明頻率分析部41進(jìn)行的處理(步驟S4)。首先，頻率分析部41將最初成為分析對(duì)象的聲線的聲線編號(hào)L設(shè)為初始值Ltl(步驟S21)。例如可以對(duì)發(fā)送和接收部3最初接收到的聲線附加初始值Lci,也可以對(duì)與通過輸入部6設(shè)定的關(guān)心區(qū)域的左右ー側(cè)的邊界位置對(duì)應(yīng)的聲線附加初始值L。。接著，頻率分析部41算出設(shè)定于一個(gè)聲線上的多個(gè)數(shù)據(jù)位置的全部位置的頻譜。 首先，頻率分析部41設(shè)定代表用于進(jìn)行FFT運(yùn)算而獲取的一系列數(shù)據(jù)群(FFT數(shù)據(jù)群)的數(shù)據(jù)位置Z(相當(dāng)于接收深度)的初始值Ztl (步驟S22)。圖6是示意性地表示一個(gè)聲線的數(shù)據(jù)排列的圖。在該圖示出的聲線LD中，白色或者黒色的長方形意味著ー個(gè)數(shù)據(jù)。以與發(fā)送和接收部3進(jìn)行的Α/D變換中的采樣頻率(例如50MHz)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔使聲線LD離散化。在圖6中，示出將聲線LD的第一個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)定為數(shù)據(jù)位置Z的初始值Ztl的情況。此外，圖6嚴(yán)格說來僅是一例，能夠任意地設(shè)定初始值Ztl的位置。例如，也可以將與關(guān)心區(qū)域的上端位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位置Z設(shè)定為初始值4。之后，頻率分析部41獲取數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群(步驟S23)，使由窗函數(shù)存儲(chǔ)部82存儲(chǔ)的窗函數(shù)作用于獲取到的FFT數(shù)據(jù)群(步驟S24)。這樣使窗函數(shù)作用于FFT數(shù)據(jù)群，由此避免FFT數(shù)據(jù)群在邊界處不連續(xù)，從而能夠防止產(chǎn)生偽像。接著，頻率分析部41判斷數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群是否為正常的數(shù)據(jù)群(步驟
525)。在此，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)群需要具有2的乘方個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)。以下，將FFT數(shù)據(jù)群的數(shù)據(jù)數(shù)設(shè)為2n(n為正整數(shù))。FFT數(shù)據(jù)群為正常是指數(shù)據(jù)位置Z在FFT數(shù)據(jù)群中位于從前方起第21^1的位置。換言之，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)群正常是指在數(shù)據(jù)位置Z的前方存在2n_i-l (設(shè)為=N)個(gè)數(shù)據(jù)而在數(shù)據(jù)位置Z的后方存在2^(設(shè)為=M)個(gè)數(shù)據(jù)。在圖6示出的情況下，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)群F2、F3、Fk^1正常，另ー方面FFT數(shù)據(jù)群F1、Fk異常。其中，在圖6中，設(shè)為n=4 (N=7、M=8)。在步驟S25中的判斷的結(jié)果是數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群正常的情況下(步驟S25 “是”)，頻率分析部41轉(zhuǎn)移到后述的步驟S27。在步驟S25中的判斷的結(jié)果是數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群不正常的情況下(步驟S25 否”)，頻率分析部41對(duì)不足部分插入零數(shù)據(jù)，由此來生成正常的FFT數(shù)據(jù)群(步驟
526)。在追加零數(shù)據(jù)之前使窗函數(shù)作用于在步驟S25中判斷為不正常的FFT數(shù)據(jù)群。因此，即使對(duì)FFT數(shù)據(jù)群插入零數(shù)據(jù)，也不產(chǎn)生數(shù)據(jù)的不連續(xù)。在步驟S26之后，頻率分析部41轉(zhuǎn)移到后述的步驟S27。在步驟S27中，頻率分析部41使用FFT數(shù)據(jù)群來進(jìn)行FFT運(yùn)算，由此得到頻譜(步驟S27)。圖7和圖8是表示由頻率分析部41算出的頻譜例的圖。在圖7和圖8中，橫軸f是頻率，縱軸I為強(qiáng)度。在圖7和圖8分別示出的頻譜曲線C1和C2中，頻譜的下限頻率
和上限頻率fHrcH是根據(jù)超聲波探頭2的頻帶、由發(fā)送和接收部3發(fā)送的脈沖信號(hào)的頻帶等來決定的參數(shù)，例如是fOT=3MHz、f_ = IOMHzο此外,通過后述的特征量提取處理來說明圖7示出的直線L1和圖8示出的直線L2。另外，在本實(shí)施方式I中，曲線和直線由離散的點(diǎn)的集合構(gòu)成。這ー點(diǎn)在后述的實(shí)施方式中也相同。接著，頻率分析部41對(duì)數(shù)據(jù)位置Z加上規(guī)定的數(shù)據(jù)步長D而算出下ー個(gè)分析對(duì)象的FFT數(shù)據(jù)群的數(shù)據(jù)位置Z (步驟S28)。期望此處的數(shù)據(jù)步長D與由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成B模式圖像數(shù)據(jù)時(shí)利用的數(shù)據(jù)步長一致，但是在想要削減頻率分析部41中的運(yùn)算量的情況下，也可以設(shè)定比B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51所利用的數(shù)據(jù)步長大的值。在圖6中，示出D=15的情況。之后，頻率分析部41判斷數(shù)據(jù)位置Z是否大于最終數(shù)據(jù)位置Zmax (步驟S29)。在此，最終數(shù)據(jù)位置Zmax可以是聲線LD的數(shù)據(jù)長度，也可以是與關(guān)心區(qū)域的下端對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位置。在判斷的結(jié)果是數(shù)據(jù)位置Z大于最終數(shù)據(jù)位置Zmax的情況下(步驟S29 是”)，頻率分析部41使聲線編號(hào)L増加I (步驟S30)。另ー方面，在數(shù)據(jù)位置Z為最終數(shù)據(jù)位置Zmax以下的情況下(步驟S29 否”)，頻率分析部41返回到步驟S23。這樣，頻率分析部41針對(duì)ー個(gè)聲線LD，對(duì)[((Zmax-ZtlVDHl] (=K)個(gè)FFT數(shù)據(jù)群進(jìn)行FFT運(yùn)算。在此，[X]表示不 超過X的最大整數(shù)。在通過步驟S30増加之后的聲線編號(hào)L大于最終聲線編號(hào)Lmax的情況下(步驟S31 是”)，頻率分析部41返回到圖3示出的主例程。另ー方面，在通過步驟S30増加之后的聲線編號(hào)L為最終聲線編號(hào)Lmax以下的情況下(步驟S31 否”)，頻率分析部41返回到步驟S22。這樣，頻率分析部41對(duì)(Lniax-LJl)個(gè)聲線各自進(jìn)行K次的FFT運(yùn)算。此外，例如可以對(duì)由發(fā)送和接收部3接收到的最終的聲線附加最終聲線編號(hào)Lmax，也可以對(duì)與關(guān)心區(qū)域左右的任一個(gè)邊界對(duì)應(yīng)的聲線附加最終聲線編號(hào)Lmax。以下，將頻率分析部41對(duì)全部聲線進(jìn)行的FFT運(yùn)算的總數(shù)(Lmax-LQ+1) XK設(shè)為P。接在上述說明的步驟S4的頻率分析處理之后，作為近似處理，近似部421對(duì)頻率分析部41算出的P個(gè)頻譜進(jìn)行回歸分析，由此提取校正前特征量(步驟S5)。具體地說，近似部421通過回歸分析來算出對(duì)頻帶fww〈f〈fHrcH的頻譜進(jìn)行近似的一次式，由此作為校正前特征量而提取出使該一次式具有特征的斜率％、截距b、強(qiáng)度C(l。圖7示出的直線L1和圖8示出的直線L2是在該步驟S5中對(duì)頻譜曲線C1和C2分別進(jìn)行回歸分析而得到的回歸直線。之后，衰減校正部422對(duì)由近似部421提取出的校正前特征量進(jìn)行衰減校正處理(步驟S6)。例如在數(shù)據(jù)的采樣頻率為50MHz的情況下，數(shù)據(jù)采樣的時(shí)間間隔為20(nsec)。在此，當(dāng)將聲速設(shè)為1530 (m/sec)時(shí)，數(shù)據(jù)采樣距離間隔成為1530 (m/sec) X20(nsec)/2=0. 0153(mm)。當(dāng)將從聲線LD的第一個(gè)數(shù)據(jù)起到處理對(duì)象的FFT數(shù)據(jù)群的數(shù)據(jù)位置為止的數(shù)據(jù)步長數(shù)設(shè)為k吋，該數(shù)據(jù)位置Z成為O. 0153k (mm)。衰減校正部422將這樣求得的數(shù)據(jù)位置Z的值代入到上述式(2Γ(4)的接收深度ζ，由此算出作為頻譜的特征量的斜率a、截距b、強(qiáng)度C。圖9是表示根據(jù)對(duì)與圖7示出的直線L1相關(guān)聯(lián)的特征量進(jìn)行衰減校正之后的特征量而決定的直線的圖。表示圖9示出的直線L/的式如下。I=af+b= (a0+2 α Z) f+bO ...(5)根據(jù)該式(5)也可知，與直線L1相比，直線L/的斜率大且截距的值相同。之后，顯示參數(shù)附加部43根據(jù)由特征量提取部42提取且由衰減校正部422校正的特征量、由已知檢體信息存儲(chǔ)部81存儲(chǔ)的已知檢體信息以及由特征量空間信息存儲(chǔ)部84存儲(chǔ)的特征量空間信息，算出檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(步驟S7)。圖10是表示該情況下的坐標(biāo)值計(jì)算處理的概要的圖。具體地說，圖10示出在圖2所示的特征量空間中表示對(duì)觀測對(duì)象檢體提取出的特征量的點(diǎn)(以下稱為檢體點(diǎn))Sp在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值Ov vs)的狀況。接著，顯示參數(shù)附加部43附加與通過步驟S7算出的第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)(步驟S8)。此時(shí)，顯示參數(shù)附加部43參照由顯示參數(shù)信息存儲(chǔ)部85分別存儲(chǔ)的信息來附加顯示參數(shù)。在上述說明的步驟S8之后，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52使用由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像數(shù)據(jù)以及由顯示參數(shù)附加部43針對(duì)每個(gè)像素附加的顯示參數(shù)來生成特征量圖像數(shù)據(jù)(步驟S9)。接著，顯示部7顯示由特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52生成的特征量圖像(步驟S10)。圖11是表示由顯示部7顯示的特征量圖像的顯示例的圖。圖12是以黑白方式示意性地表 示圖11示出的圖像的圖。這些圖示的特征量圖像200與B模式圖像100相比，圖像彩色化，與組相應(yīng)的顔色差異變得清晰。特征量圖像200大致由緑色系區(qū)域200g和紅色系區(qū)域2001■構(gòu)成，用黃色系的顏色顯示兩個(gè)區(qū)域的邊界部(在圖12中未圖示)。如圖11所示，各區(qū)域并非由單ー顏色構(gòu)成。例如，綠色系區(qū)域200g是由接近綠色的顏色構(gòu)成的像素聚集的區(qū)域。同樣地，紅色系區(qū)域2001■是由接近紅色的顏色構(gòu)成的像素聚集的區(qū)域。觀察這種特征量圖像200的觀測者能夠明確地識(shí)別組的差異即組織性狀的差異。圖13是說明本實(shí)施方式I中的衰減校正的效果的圖。圖13示出的圖像300是不進(jìn)行衰減校正的情況下的特征量圖像。該情況下的特征量圖像是針對(duì)由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像將截距b均等地分配給R(紅)、G(緑)、B(藍(lán))的灰度等級(jí)圖像。對(duì)于特征量圖像300，在接收深度大的區(qū)域(圖的下方區(qū)域)由于衰減的影響而信號(hào)強(qiáng)度下降，圖像變暗。與此相對(duì)，可知在使用相同B模式圖像進(jìn)行了衰減校正的特征量圖像400中，得到畫面整體明度均勻的圖像。根據(jù)上述說明的本發(fā)明的實(shí)施方式1，算出檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與算出的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，因此能夠明確地嚴(yán)加區(qū)別組的差異，其中，第一坐標(biāo)系以針對(duì)多個(gè)已知檢體分別提取出的多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分，該第二坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸是在具有第一坐標(biāo)系的特征量空間上將分別代表根據(jù)各已知檢體的信息對(duì)多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn)投影到規(guī)定的軸時(shí)、代表點(diǎn)間的沿第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和變大的新坐標(biāo)軸。因而，能夠高精度地觀測檢體，并且能夠提高觀測結(jié)果的可靠性。另外，根據(jù)本實(shí)施方式1，算出檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，生成具有根據(jù)所附加的顯示參數(shù)而決定的像素值的特征量圖像數(shù)據(jù)并顯示，因此使用者能夠明確地識(shí)別圖像中的組差異。另外，根據(jù)本實(shí)施方式1，對(duì)從頻譜提取出的校正前特征量實(shí)施衰減校正，因此能夠消除伴隨超聲波傳播的衰減的影響，能夠進(jìn)行更高精度的觀測。此外，在本實(shí)施方式I中，也可以在圖3的步驟S6中衰減校正部422進(jìn)行特征量的衰減校正之后轉(zhuǎn)移到步驟S7之前，根據(jù)特征量來判斷檢體的組織性狀。其中，在該情況下，需要已知檢體信息存儲(chǔ)部81將已知檢體的特征量與組織性狀相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)。在此，說明超聲波觀測裝置I進(jìn)行組織性狀判斷時(shí)的具體處理。超聲波觀測裝置
I的運(yùn)算部4算出特征量空間內(nèi)的檢體點(diǎn)Sp與各組的代表點(diǎn)μρ v0> Pci之間的距離，判斷為檢體點(diǎn)Sp屬于該距離最小的組。此外，在坐標(biāo)值與代表點(diǎn)之間的距離極端分離的情況下，即使求出最小值，組織性狀的判斷結(jié)果的可靠度也低。因此，也可以在檢體點(diǎn)Sp與代表點(diǎn)之間的距離大于規(guī)定閾值的情況下，超聲波觀測裝置I輸出錯(cuò)誤信號(hào)。另外，在檢體點(diǎn)Sp與代表點(diǎn)之間的距離的最小值存在兩個(gè)以上的情況下，超聲波觀測裝置I可以選擇與最小值對(duì)應(yīng)的全部組織性狀作為候選，也可以按照規(guī)定的規(guī)則來選擇某一個(gè)組織性狀。在后者的情況下，例如能夠舉出以下方法將癌癥等惡性高的組織性狀的優(yōu)先級(jí)設(shè)定得高。另外，在檢體點(diǎn)Sp與代表點(diǎn)之間的距離的最小值存在兩個(gè)以上的情況下，超聲波觀測裝置I也可以輸出錯(cuò)誤信號(hào)。
圖14是表示在超聲波觀測裝置I根據(jù)特征量進(jìn)行組織性狀的判斷時(shí)由顯示部7顯示的判斷結(jié)果顯示圖像的顯示例的圖。圖15是以黑白方式示意性地表示圖14示出的圖像的圖。這些圖示的判斷結(jié)果顯示圖像500具有信息顯示部501，其顯示包含組織性狀的判斷結(jié)果的各種關(guān)聯(lián)信息；以及圖像顯示部502，其顯示特征量圖像。在圖14以及圖15中，示出圖像顯示部502顯示圖11以及圖12示出的特征量圖像200的情況。在信息顯示部501中例如顯示檢體的識(shí)別信息(ID編號(hào)、姓名、性別等)、組織性狀判斷結(jié)果、與進(jìn)行組織性狀判斷時(shí)的特征量有關(guān)的信息、増益、對(duì)比度等超聲波畫質(zhì)信息。在此，作為與特征量有關(guān)的信息，能夠利用位于關(guān)心區(qū)域內(nèi)部的Q組FFT數(shù)據(jù)群的頻譜的特征量的平均、標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行顯示。具體地說，在信息顯示部501中，例如能夠顯示為斜率=1. 5±0. 3(dB/MHz)、截距=_60±2(dB)、強(qiáng)度=_50±1. 5(dB)。顯示部7顯示具有以上結(jié)構(gòu)的判斷結(jié)果顯示圖像500，由此操作者能夠更正確地掌握關(guān)心區(qū)域的組織性狀。此外，判斷結(jié)果顯示圖像并不限定于上述結(jié)構(gòu)。例如，作為判斷結(jié)果顯示圖像，也可以排列顯示組織性狀強(qiáng)調(diào)圖像和B模式圖像。由此，能夠在ー個(gè)畫面上識(shí)別兩個(gè)圖像的差異。(實(shí)施方式2)在本發(fā)明的實(shí)施方式2中，特征量提取部進(jìn)行的特征量提取處理與實(shí)施方式I不同。本實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測裝置的結(jié)構(gòu)與在實(shí)施方式I中說明的超聲波觀測裝置I的結(jié)構(gòu)相同。因此，在以下說明中，對(duì)與超聲波觀測裝置I的結(jié)構(gòu)要素對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素附加相同的附圖標(biāo)記。在本實(shí)施方式2的特征量提取處理中，首先衰減校正部422對(duì)由頻率分析部41算出的頻譜進(jìn)行衰減校正處理。之后，近似部421對(duì)由衰減校正部422進(jìn)行衰減校正后的頻譜進(jìn)行近似處理，由此提取頻譜的特征量。圖16是表示本實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測裝置的處理的概要的流程圖。在圖16中，步驟S4f S44的處理與圖3的步驟Sf S4的處理依次對(duì)應(yīng)。在步驟S45中，衰減校正部422對(duì)頻率分析部41通過FFT運(yùn)算而算出的頻譜進(jìn)行衰減校正(步驟S45)。圖17是示意性地表示該步驟S45的處理的概要的圖。如圖17所示，衰減校正部422針對(duì)頻譜曲線C3，對(duì)全部頻率f進(jìn)行將上述式(I)的衰減量A加到強(qiáng)度I的校正，由此得到新頻譜曲線c3’。由此，能夠得到削減了伴隨超聲波傳播的衰減的貢獻(xiàn)的頻譜。之后，近似部421對(duì)由衰減校正部422進(jìn)行衰減校正后的全部頻譜進(jìn)行回歸分析，由此提取頻譜的特征量(步驟S46)。具體地說，近似部421通過回歸分析來算出一次式的斜率a、截距b以及中心頻率fMID處的強(qiáng)度C。圖17示出的直線L3是在該步驟S46中對(duì)頻譜曲線C3進(jìn)行特征量提取處理而得到的回歸直線(截距b3)。步驟S47 S50的處理與圖3的步驟S7 SlO的處理依次對(duì)應(yīng)。根據(jù)上述說明的本發(fā)明的實(shí)施方式2，算出檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與算出的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，因此能夠明確地嚴(yán)加區(qū)別組的差異，其中，第一坐標(biāo)系以針對(duì)多個(gè)已知檢體分別提取出的多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分，該第二坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸是在具有第一坐標(biāo)系的特征量空間上將分別代表根據(jù)各已知檢體的信息對(duì)多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn) 投影到規(guī)定的軸時(shí)、代表點(diǎn)間的沿第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和變大的新坐標(biāo)軸。因而，能夠高精度地觀測檢體，并且能夠提高觀測結(jié)果的可靠性。另外，根據(jù)本實(shí)施方式2，算出檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，生成具有根據(jù)所附加的顯示參數(shù)而決定的像素值的特征量圖像數(shù)據(jù)并顯示，因此使用者能夠明確地識(shí)別圖像中的組差異。另外，根據(jù)本實(shí)施方式2，在對(duì)頻譜實(shí)施衰減校正之后提取特征量，因此能夠消除伴隨超聲波傳播的衰減的影響，能夠進(jìn)行更高精度的觀測。到此為止，說明了用于實(shí)施本發(fā)明的方式，但是本發(fā)明并不僅限定于上述實(shí)施方式 1、2。例如，在特征量空間上代表點(diǎn)的分布不均勻的情況下，也可以實(shí)施Y校正。圖18是示意性地表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式所涉及的超聲波觀測裝置所進(jìn)行的Y校正處理的概要的圖。在圖18中，點(diǎn)Sp1是檢體點(diǎn)，點(diǎn)μェ、VpP1是在特征量空間上將多個(gè)已知檢體進(jìn)行分組時(shí)的各組的代表點(diǎn)。如圖18的上側(cè)的圖所示那樣，各組的代表點(diǎn)μι、Vl、P1中的、代表點(diǎn)μ i與代表點(diǎn)V i之間的h軸方向的距離小于代表點(diǎn)V i與代表點(diǎn)P1之間的h軸方向的距離。因此，在圖18示出的情況下，超聲波觀測裝置對(duì)特征量空間上的點(diǎn)實(shí)施使特征量h小的區(qū)域的分布分散的Y校正(正Y校正)。由此，如圖18的下側(cè)的圖所示那樣，代表點(diǎn)μ ’ i與代表點(diǎn)v ’ i之間的h軸方向的距離變大,另一方面,代表點(diǎn)V ’ i與代表點(diǎn)P ’ i之間的h軸方向的距離變小，得到三個(gè)代表點(diǎn)沿h軸方向大致均勻地分散的分布。這樣，超聲波觀測裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)腨校正處理，由此即使在特征量空間內(nèi)的多個(gè)組的分布不均勻的情況下，也能夠明確地嚴(yán)加區(qū)別組差異。此外，在此說明了對(duì)特征量實(shí)施Y校正的情況，但是也可以預(yù)先對(duì)h軸實(shí)施Y校正。另外，還可以不僅對(duì)h軸方向的成分施Y校正，也對(duì)ν軸方向的成分實(shí)施Y校正。附圖標(biāo)記說明I :超聲波觀測裝置；2 :超聲波探頭；3 :發(fā)送和接收部；4 :運(yùn)算部；5 :圖像處理部；6 :輸入部；7 :顯示部；8 :存儲(chǔ)部；9 :控制部；21 :信號(hào)變換部；41 :頻率分析部；42 :特征量提取部；43 :顯示參數(shù)附加部；51 :B模式圖像數(shù)據(jù)生成部；52 :特征量圖像數(shù)據(jù)生成部；81 已知檢體信息存儲(chǔ)部；82 :窗函數(shù)存儲(chǔ)部；83 :校正信息存儲(chǔ)部；84 :特征量空間信息存儲(chǔ)部；85 :顯示參數(shù)信息存儲(chǔ)部；100 :B模式圖像；200、300、400 :特征量圖像；200g :綠色系區(qū)域；200r :紅色系區(qū)域；421 :近似部；422 :衰減校正部；500 :判斷結(jié)果顯示圖 像；501 :信息顯示部；502 :圖像顯示部。
權(quán)利要求
1.一種超聲波觀測裝置，對(duì)檢體發(fā)送超聲波，并且接收由上述檢體反射的超聲波，該超聲波觀測裝置的特征在于，具備 頻率分析部，其通過對(duì)接收到的超聲波的頻率進(jìn)行分析來算出頻譜； 特征量提取部，其對(duì)上述頻率分析部算出的頻譜進(jìn)行近似，由此提取上述頻譜的多個(gè)特征量；以及 顯示參數(shù)附加部，其算出上述檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與算出的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，其中，第一坐標(biāo)系以針對(duì)多個(gè)已知檢體分別提取出的多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分，上述第二坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸是在具有上述第一坐標(biāo)系的特征量空間上將分別代表根據(jù)各已知檢體的信息對(duì)上述多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn)投影到規(guī)定的軸時(shí)、代表點(diǎn)間的沿上述第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的 距離之和變大的新坐標(biāo)軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 上述新坐標(biāo)軸是代表點(diǎn)間的沿上述第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和成為最大值的坐標(biāo)軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的超聲波觀測裝置，其特征在干，還具備 圖像處理部，其生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)具有根據(jù)上述顯示參數(shù)附加部對(duì)上述檢體的特征量附加的顯示參數(shù)而決定的像素值；以及 顯示部，其能夠顯示與上述圖像處理部生成的特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中的任一項(xiàng)所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 上述顯示參數(shù)是構(gòu)成顏色空間的變量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 上述構(gòu)成顏色空間的變量是原色系的特定成分、補(bǔ)色系的特定成分、色調(diào)、彩度、明度中的任ー個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任一項(xiàng)所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 上述圖像處理部還使用與上述顯示參數(shù)相獨(dú)立地決定圖像的顯示方式的第二顯示參數(shù)來生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該第二顯示參數(shù)與上述檢體的特征量在與上述新坐標(biāo)軸正交的第二新坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)值相對(duì)應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 上述第二顯示參數(shù)是構(gòu)成顔色空間的變量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 上述構(gòu)成顏色空間的變量是原色系的特定成分、補(bǔ)色系的特定成分、色調(diào)、彩度、明度中的任ー個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求廣8中的任一項(xiàng)所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 分別具有屬于同一組的特征量的多個(gè)檢體的組織性狀相互相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求I、中的任一項(xiàng)所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 上述特征量提取部具有 近似部，其對(duì)上述頻率分析部算出的頻譜進(jìn)行上述近似處理，由此提取進(jìn)行上述衰減校正處理前的校正前特征量；以及 衰減校正部，其對(duì)上述近似部提取出的校正前特征量進(jìn)行上述衰減校正處理，由此提取上述頻譜的特征量。
11.根據(jù)權(quán)利要求廣9中的任一項(xiàng)所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 上述特征量提取部具有 衰減校正部，其對(duì)上述頻譜進(jìn)行上述衰減校正處理；以及 近似部，其對(duì)上述衰減校正部校正后的頻譜進(jìn)行上述近似處理，由此提取上述頻譜的特征量。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或者11所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 上述特征量提取部通過回歸分析以多項(xiàng)式來對(duì)上述頻譜進(jìn)行近似。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 上述近似部以一次式對(duì)上述頻譜進(jìn)行近似并提取多個(gè)特征量，上述多個(gè)特征量包含上述一次式的斜率、上述一次式的截距以及強(qiáng)度中的至少兩個(gè)，該強(qiáng)度是使用上述斜率、上述截距以及包含在上述頻譜的頻帶內(nèi)的特定的頻率而決定的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1(T13中的任一項(xiàng)所述的超聲波觀測裝置，其特征在干， 超聲波的接收深度越大，則上述衰減校正部的校正越大。
15.一種超聲波觀測裝置的動(dòng)作方法，該超聲波觀測裝置對(duì)檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動(dòng)作方法的特征在干，具有以下步驟 頻率分析步驟，由頻率分析部通過對(duì)接收到的超聲波的頻率進(jìn)行分析來算出頻譜； 特征量提取步驟，由特征量提取部對(duì)在上述頻率分析步驟中算出的頻譜進(jìn)行近似來提取上述頻譜的多個(gè)特征量；以及 顯示參數(shù)附加步驟，由顯示參數(shù)附加部算出上述檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與算出的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，其中，第一坐標(biāo)系以針對(duì)多個(gè)已知檢體分別提取出的多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分，上述第二坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸是在具有上述第一坐標(biāo)系的特征量空間上將分別代表根據(jù)各已知檢體的信息對(duì)上述多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn)投影到規(guī)定的軸時(shí)、代表點(diǎn)間的沿上述第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和變大的新坐標(biāo)軸。
16.一種超聲波觀測裝置的動(dòng)作程序，該超聲波觀測裝置對(duì)檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動(dòng)作程序的特征在于，使該超聲波觀測裝置執(zhí)行以下步驟 頻率分析步驟，由頻率分析部通過對(duì)接收到的超聲波的頻率進(jìn)行分析來算出頻譜； 特征量提取步驟，由特征量提取部對(duì)在上述頻率分析步驟中算出的頻譜進(jìn)行近似來提取上述頻譜的多個(gè)特征量；以及 顯示參數(shù)附加步驟，由顯示參數(shù)附加部算出上述檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與算出的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，其中，第一坐標(biāo)系以針對(duì)多個(gè)已知檢體分別提取出的多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分，上述第二坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸是在具有上述第一坐標(biāo)系的特征量空間上將分別代表根據(jù)各已知檢體的信息對(duì)上述多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn)投影到規(guī)定的軸時(shí)、代表點(diǎn)間的沿上述第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和變大的新坐標(biāo)軸。
全文摘要
超聲波觀測裝置算出檢體的特征量在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，附加與算出的坐標(biāo)值相應(yīng)的顯示參數(shù)，其中，第一坐標(biāo)系以針對(duì)多個(gè)已知檢體分別提取出的多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分，上述第二坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸是在具有第一坐標(biāo)系的特征量空間上將分別代表根據(jù)各已知檢體的信息對(duì)多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組的多個(gè)代表點(diǎn)投影到規(guī)定的軸時(shí)、代表點(diǎn)間的沿上述第一坐標(biāo)系的規(guī)定的坐標(biāo)軸鄰接的距離之和變大的新坐標(biāo)軸。
文檔編號(hào)A61B8/08GK102858251SQ20118001840
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者野口裕雅 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社