超聲波診斷裝置及超聲波圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及超聲波診斷裝置及超聲波圖像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波診斷裝置是通過使用超聲波探頭對(duì)被檢體發(fā)送超聲波后接收其反射波來取得被檢體的生物體信息的裝置。
[0003]超聲波診斷裝置中有如下裝置，S卩，按每個(gè)一定的時(shí)間間隔生成斷層圖像(B模式圖像)和血流圖像(CFM圖像:Color Flow Mapping圖像)，并生成動(dòng)態(tài)圖像信息的裝置。
[0004]血流圖像基于多普勒信號(hào)而生成。在血流圖像中，基于多普勒信號(hào)求出的血流信息與顏色信息建立對(duì)應(yīng)，并通過顏色信息顯示二維血流像。由此，血流在血流圖像中被可視化。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011 — 24889號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的問題
[0009]在多普勒信號(hào)之中，有時(shí)包括由于臟器的搏動(dòng)、蠕動(dòng)等的被檢體組織的移動(dòng)而產(chǎn)生的雜波(clutter)。在超聲波診斷中，當(dāng)被檢體組織的移動(dòng)較大時(shí)多普勒信號(hào)中包括的雜波多，當(dāng)被檢體組織的移動(dòng)較小時(shí)多普勒信號(hào)中包括的雜波少。在多普勒信號(hào)中包括的雜波被原封不動(dòng)地描繪在血流圖像中的情況下，雜波被描繪于血流圖像中的部分的區(qū)域。雜波被描繪于血流圖像的圖像不是表示血流的圖像，所以描繪出雜波的圖像有時(shí)成為誤診的誘因。此外，在多普勒信號(hào)之中，有時(shí)包含由于超聲波探頭的移動(dòng)而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)偽像。超聲波探頭的移動(dòng)例如由于用戶的手移動(dòng)而產(chǎn)生。在超聲波診斷中，當(dāng)超聲波探頭的移動(dòng)較大時(shí)，多普勒信號(hào)中包括的運(yùn)動(dòng)偽像多，當(dāng)超聲波探頭的移動(dòng)較小時(shí)，多普勒信號(hào)中包括的運(yùn)動(dòng)偽像少。多普勒信號(hào)中包括的運(yùn)動(dòng)偽像原封不動(dòng)地被描繪于血流圖像的情況下，運(yùn)動(dòng)偽像被描繪于血流圖像的廣泛的區(qū)域。這樣的運(yùn)動(dòng)偽像的圖像在用戶視覺辨認(rèn)斷層圖像及表示血流的圖像時(shí)成為障礙。換言之，對(duì)用戶而言，描繪出運(yùn)動(dòng)偽像的圖像是礙眼的。根據(jù)以上的情況，關(guān)于超聲波診斷裝置，希望降低雜波及運(yùn)動(dòng)偽像。
[0010]本發(fā)明要解決的課題在于，提供能夠降低雜波及運(yùn)動(dòng)偽像的超聲波診斷裝置及超聲波圖像處理方法。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]實(shí)施方式的超聲波診斷裝置具有斷層圖像數(shù)據(jù)生成部、血流信息生成部、變化檢測部及條件變更部。斷層圖像數(shù)據(jù)生成部接受基于來自被發(fā)送超聲波的被檢體的反射波的接收信號(hào)，并針對(duì)多個(gè)時(shí)間依次求出被檢體的斷層圖像數(shù)據(jù)。血流信息生成部接受接收信號(hào)，并對(duì)接收信號(hào)施行基于被檢體的血流信息所涉及的包括速度閾值在內(nèi)的信號(hào)處理?xiàng)l件的處理而求出血流信息。變化檢測部接受時(shí)間互不相同的多個(gè)斷層圖像數(shù)據(jù)，并檢測所接受到的多個(gè)斷層圖像數(shù)據(jù)的在時(shí)間軸方向上的變化的大小。條件變更部基于變化檢測部檢測到的在時(shí)間軸方向上的變化的大小而變更信號(hào)處理?xiàng)l件。在條件變更部變更了信號(hào)處理?xiàng)l件時(shí)，血流信息生成部對(duì)接收信號(hào)施行基于變更后的信號(hào)處理?xiàng)l件的處理而求出血流信息。
[0013]此外，實(shí)施方式的超聲波圖像處理方法，對(duì)基于來自被發(fā)送超聲波的被檢體的反射波的接收信號(hào)進(jìn)行處理，在該超聲波圖像處理方法中，針對(duì)多個(gè)時(shí)間依次求出被檢體的斷層圖像數(shù)據(jù)，對(duì)接收信號(hào)施行基于所述被檢體的血流信息所涉及的包括速度閾值在內(nèi)的信號(hào)處理?xiàng)l件的處理而求出血流信息，對(duì)時(shí)間互不相同的多個(gè)斷層圖像數(shù)據(jù)的在時(shí)間軸方向上的變化的大小進(jìn)行檢測，在基于檢測到的在時(shí)間軸方向上的變化的大小而變更了信號(hào)處理?xiàng)l件時(shí)，基于變更后的信號(hào)處理?xiàng)l件求出血流信息。
【附圖說明】
[0014]圖1是對(duì)實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的構(gòu)成進(jìn)行表示的框圖。
[0015]圖2是對(duì)實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的構(gòu)成進(jìn)行表示的框圖。
[0016]圖3是對(duì)實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的概略進(jìn)行表示的示意圖。
[0017]圖4是對(duì)實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的動(dòng)作進(jìn)行表示的流程圖。
[0018]圖5A是由實(shí)施方式的超聲波診斷裝置所生成的超聲波圖像。
[0019]圖5B是相對(duì)于由實(shí)施方式的超聲波診斷裝置所生成的超聲波圖像的比較圖像。
[0020]圖6是對(duì)實(shí)施方式的變形例所涉及的超聲波診斷裝置的構(gòu)成進(jìn)行表示的框圖。
[0021]圖7是對(duì)實(shí)施方式的變形例所涉及的超聲波診斷裝置的動(dòng)作進(jìn)行表示的流程圖。
[0022]圖8是對(duì)實(shí)施方式的變形例所涉及的超聲波診斷裝置的構(gòu)成進(jìn)行表示的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023][構(gòu)成]
[0024]圖1及圖2是對(duì)該實(shí)施方式的超聲波診斷裝置I的構(gòu)成進(jìn)行表示的框圖。超聲波診斷裝置I具有超聲波探頭10、發(fā)送部11、接收部12、斷層圖像數(shù)據(jù)生成部13、血流信息生成部14、變化檢測部15、條件變更部16、圖像生成部17、顯示控制部18、顯示部19、系統(tǒng)控制部20及操作部21。
[0025](超聲波探頭10)
[0026]超聲波探頭10使用多個(gè)超聲波振子沿掃描方向配置為I列的一維陣列探頭、或者多個(gè)超聲波振子二維配置的二維陣列探頭。此外，也可以使用使沿掃描方向配置為I列的多個(gè)超聲波振子沿與掃描方向正交的擺動(dòng)方向擺動(dòng)的機(jī)械式一維陣列探頭。超聲波探頭10對(duì)被檢體發(fā)送超聲波，并接收來自被檢體的反射波作為回波信號(hào)。
[0027](發(fā)送部11)
[0028]發(fā)送部11對(duì)超聲波探頭10供給電信號(hào)并產(chǎn)生超聲波。發(fā)送部11具有未圖示的發(fā)送延遲電路及脈沖發(fā)生器電路。發(fā)送延遲電路在超聲波的發(fā)送時(shí)施加延遲而實(shí)施發(fā)射焦點(diǎn)。脈沖發(fā)生器電路具備對(duì)應(yīng)于與各超聲波振子對(duì)應(yīng)的路徑(通道)的數(shù)量的脈沖發(fā)生器，在被施加了延遲的發(fā)送定時(shí)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖，并供給至超聲波探頭10的各超聲波振子。
[0029](接收部12)
[0030]接收部12接收由超聲波探頭10接收到的回波信號(hào)。接收部12接收由超聲波探頭10接收到回波信號(hào)并對(duì)該回波信號(hào)進(jìn)行延遲處理，由此將模擬的回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成被調(diào)相后(被接收波束成形后)的數(shù)字的數(shù)據(jù)。
[0031]接收部12具有例如未圖示的前置放大器電路、Α/D轉(zhuǎn)換器、接收延遲電路及加法器。前置放大器電路按每個(gè)接收通道將從超聲波探頭10的各超聲波振子輸出的回波信號(hào)放大。Α/D轉(zhuǎn)換器將被放大后的回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。接收延遲電路對(duì)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的回波信號(hào)賦予用于決定接收指向性所必需的延遲時(shí)間。加法器對(duì)被賦予了延遲時(shí)間的回波信號(hào)進(jìn)行調(diào)相加法。通過該調(diào)相加法，來自與接收指向性對(duì)應(yīng)的方向的反射成分被強(qiáng)調(diào)。接收部12對(duì)加法得到的信號(hào)進(jìn)行正交檢波，并作為接收信號(hào)輸出至斷層圖像數(shù)據(jù)生成部13和血流信息生成部14。
[0032](斷層圖像數(shù)據(jù)生成部13)
[0033]斷層圖像數(shù)據(jù)生成部13從接收部12接受基于來自被發(fā)送超聲波的被檢體的反射波的接收信號(hào)，并針對(duì)多個(gè)時(shí)間依次求出被檢體的斷層圖像數(shù)據(jù)。換言之，斷層圖像數(shù)據(jù)生成部13基于從接收部12接受到的接收信號(hào)，按每個(gè)一定的時(shí)間間隔(幀速率)求出斷層圖像數(shù)據(jù)。針對(duì)某個(gè)時(shí)間求出的斷層圖像數(shù)據(jù)，與針對(duì)所要求的時(shí)間的靜態(tài)圖像(幀)對(duì)應(yīng)。斷層圖像數(shù)據(jù)包括后述的來自對(duì)數(shù)壓縮部130的輸出、來自邊緣強(qiáng)調(diào)部131的輸出、來自斷層平滑化處理部132的輸出及來自斷層余像(persistence)部133的輸出的任意輸出。斷層圖像數(shù)據(jù)生成部13具有對(duì)數(shù)壓縮部130、邊緣強(qiáng)調(diào)部131、斷層平滑化處理部132及斷層余像部133。對(duì)數(shù)壓縮部130對(duì)接收信號(hào)施行基于對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換的壓縮處理后，輸出至邊緣強(qiáng)調(diào)部131和存儲(chǔ)部150。邊緣強(qiáng)調(diào)部131對(duì)來自對(duì)數(shù)壓縮部130的信號(hào)的邊緣進(jìn)行強(qiáng)調(diào)后，輸出至斷層平滑化處理部132。斷層平滑化處理部132對(duì)來自邊緣強(qiáng)調(diào)部131的信號(hào)施行平滑濾波處理后，輸出至斷層余像部133。斷層余像部133對(duì)從斷層平滑化處理部132過去接受到的信號(hào)和從斷層平滑化處理部132新接受到的信號(hào)進(jìn)行加權(quán)加法。斷層余像部133將加權(quán)加法后的信號(hào)輸出至圖像生成部17。
[0034](血流信息生成部14)
[0035]血流信息生成部14從接收部12接受接收信號(hào)，并對(duì)接收信號(hào)施行基于所指定的信號(hào)處理?xiàng)l件的處理而求出被檢體的血流信息。血流信息生成部接受接收信號(hào)，并對(duì)接收信號(hào)施行基于被檢體的血流信息所涉及的包括速度閾值在內(nèi)的信號(hào)處理?xiàng)l件的處理而求出血流信息。信號(hào)處理?xiàng)l件包括后述的頻率特性、速度閾值、分散閾值、下限功率閾值、或上限功率閾值或者它們的組合。血流信息包括被檢體中的血流的速度、分散、或功率或者它們的組合。此外，血流信息生成部14按每個(gè)一定的時(shí)間間隔求出血流信息。針對(duì)某個(gè)時(shí)間求出的血流信息與針對(duì)所要求的時(shí)間的靜態(tài)圖像(幀)對(duì)應(yīng)。此外，在條件變更部16變更了信號(hào)處理?xiàng)l件時(shí)，血流信息生成部14對(duì)接收信號(hào)施行基于變更后的信號(hào)處理?xiàng)l件的處理而求出血流信息。信號(hào)處理?xiàng)l件也可以由用戶指定，也可以預(yù)設(shè)。血流信息生成部14具有頻率濾波器140、自相關(guān)部141、算出部142、空白(blank)處理部143、血流平滑化處理部144及血流余像部145。
[0036]頻率濾波器140對(duì)來自接收部12的接收信號(hào)施行基于所指定的頻率特性的濾波器處理。此外，在條件變更部16變更了頻率特性時(shí)，頻率濾波器140對(duì)接收信號(hào)施行基于變更后的頻率特性的濾波器處理。由此，頻率濾波器140減少接收信號(hào)中包括的雜波。頻率特性包括例如巴特沃斯(Butterworth)、貝塞爾(Bessel)及切比雪夫(Chebyshev)的濾波器類型，此外包括各濾波器類型中的截止頻率、通帶、濾波器次數(shù)。頻率濾波器140將施行了濾波器處理后的信號(hào)輸出至自相關(guān)部141。
[0037]自相關(guān)部141針對(duì)來自頻率濾波器140的信號(hào)進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算。自相關(guān)部141將進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算后的信號(hào)輸出至算出部142。
[0038]算出部142從自相關(guān)部141接受信號(hào)，算出被檢體中的血流的速度。算出部142將所算出的速度輸出至空白處理部143。此外，算出部142算出被檢體中的血流的分散。算出部142將所算出的分散輸出至空白處理部143ο此外，算出部142算出被檢體中的血流的功率。算出部142將所算出的功率輸出至空白處理部143。
[0039]空白處理部143存儲(chǔ)速度閾值，并將從算出部142接受到的速度之中速度閾值以上的速度輸出至血流平滑化處理部144，該速度閾值是針對(duì)由算出部142算出的速度而求出血流信息所使用的邊界線的值。即，空白處理部