專利名稱：超聲波診斷裝置以及超聲波圖像的顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用超聲波對(duì)被檢體內(nèi)的診斷部位顯示超聲波圖像的超聲波診斷裝置，尤其涉及能夠?qū)⒈硎颈粰z體的生物體組織的硬度的彈性圖像作為三維圖像來顯示的超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
以往，如專利文獻(xiàn)I和2所示，超聲波診斷裝置通過將超聲波傳送到被檢體內(nèi)，從其反射波接收生物體組織的超聲波反射回波信號(hào)，并實(shí)施信號(hào)處理，從而生成并顯示將超聲波反射率作為亮度的診斷部位的黒白斷層像(B模式像)。此外，在專利文獻(xiàn)2中，公開了如下方法:根據(jù)黑白斷層像和其取得位置來進(jìn)行三維坐標(biāo)變換，從而獲得將多個(gè)斷層像數(shù)據(jù)進(jìn)行了三維配置的三維體數(shù)據(jù)(volume data)，并對(duì)其進(jìn)行體繪制(rendering),從而獲得從任意的視線方向看的診斷部位的三維濃淡像。作為繪制的方法，公開了如下方法:根據(jù)構(gòu)成三維體數(shù)據(jù)的體素(voxel)的亮度的值來對(duì)每個(gè)體素賦予不透明度，且直到在視線上排列的體素的不透明度的累積值成為I為止，將其視線上的體素的亮度值依次累積 的值作為ニ維投影面上的像素(Pixel)值。此外，在專利文獻(xiàn)I和2中，還公開了求出診斷部位的彈性像的方法。首先，選擇2個(gè)中貞的黑白斷層像，通過模塊匹配(bloc matching)等求出圖像上的各點(diǎn)在2個(gè)巾貞之間位移了多少，并對(duì)求出的位移實(shí)施已知的運(yùn)算，從而求出關(guān)于圖像上的各個(gè)點(diǎn)的表示硬度的彈性值(變形或弾性率等)。將求出的彈性值的大小根據(jù)色變換表來變換為色調(diào)信息，從而獲得用色調(diào)表示彈性值的ニ維彈性像。此外，在專利文獻(xiàn)2中，公開了如下方法:為了在三維濃淡像中，解決被外側(cè)的不透明度高的體素所隱藏而得不到內(nèi)側(cè)的病變部的三維像的問題，對(duì)從黒白斷層像獲得的三維體數(shù)據(jù)的各個(gè)體素，根據(jù)彈性值的大小來賦予不透明度，進(jìn)行體繪制。由此，獲得將硬的組織表示成更加不透明、將軟的組織表示成更加透明的三維濃淡像。此外，在專利文獻(xiàn)2中，對(duì)多個(gè)ニ維彈性像進(jìn)行坐標(biāo)變換而獲得三維體數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行體繪制，從而生成三維彈性像。此時(shí)，由于在將體素值簡(jiǎn)單累積的通常的繪制方法中，產(chǎn)生彈性值被累積、生物體組織的弾性特性被歪曲的三維彈性像的問題，所以使用黒白斷層像的亮度數(shù)據(jù)來求出在視線上貢獻(xiàn)率最高的體素，將其體素的彈性值作為ニ維投影面的彈性值來生成三維彈性像。作為顯示方法，在專利文獻(xiàn)I中，重疊顯示黑白斷層像(ニ維)和ニ維彈性像。在專利文獻(xiàn)2中，示出了生成將黑白三維像和三維彈性像重疊的圖像，并將其與三個(gè)方向的黒白斷層圖像在ー個(gè)畫面上排列后進(jìn)行顯示。此外，在專利文獻(xiàn)3中，公開了在ー個(gè)畫面上排列顯示黑白斷層像和ニ維彈性像或重疊顯示黒白斷層像和ニ維彈性像的方法?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:國際公開W02005/048847號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 JP特開2008-259605號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 JP特開2000-60853號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明要解決的課題)在以往的求出被檢體的彈性像的方法中，如專利文獻(xiàn)I和2所記載的那樣，選擇2個(gè)幀的黑白斷層像，且對(duì)被檢體施加壓力，從而求出圖像上的各個(gè)點(diǎn)在2個(gè)幀之間位移了多少，并基于求出的位移來求出彈性值(變形或彈性率等)。因此，越是容易產(chǎn)生較大位移的軟的組織，越會(huì)成為彈性值越大的值，越是難以產(chǎn)生位移的硬的組織，越會(huì)成為彈性值越小的值。操作者想要更加清晰地看到的組織大多數(shù)為腫瘤等硬的組織，但硬的組織的彈性值小，包圍硬的組織的軟的組織的彈性值大。在以往的生成三維濃淡像的體繪制方法中，根據(jù)構(gòu)成三維體數(shù)據(jù)的體素的亮度的值來對(duì)每個(gè)體素賦予不透明度，且直到在視線上排列的體素的不透明度的累積值成為I為止，將依次累積了其視線上的體素的亮度值的值作為二維投影面上的像素(pixel)值。因此，若將其用于彈性值的體數(shù)據(jù)的繪制，則彈性值的數(shù)值大的軟的體素對(duì)二維投影面的貢獻(xiàn)率變高，難以描繪出位于軟的組織內(nèi)側(cè)的應(yīng)關(guān)注的硬的組織。假設(shè)將彈性值的數(shù)值大的軟的組織的體素的數(shù)據(jù)通過附加過濾器等而除去了的情況下，能夠獲得硬的組織的體素的三維像，但由于硬的組織的體素的彈性值的數(shù)值小，所以通過繪制而進(jìn)行了積算之后的數(shù)值也小，難以獲得對(duì)比度高的清晰的三維像。在專利文獻(xiàn)2中，為了獲得內(nèi)側(cè)的病變部的三維像，對(duì)從黑白斷層像獲得的三維體數(shù)據(jù)的各個(gè)體素，根據(jù)彈性值的大小來賦予不透明度后進(jìn)行繪制，但由于在該方法中進(jìn)行積算的是黑白斷層像的亮度數(shù)據(jù)(超聲波反射率)，所以得不到三維彈性像。本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠清晰地描繪出應(yīng)關(guān)注的硬度的部位的三維彈性像的超聲波診斷裝置。(用于解決課題的手段) 為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供如下的超聲波診斷裝置。即，該超聲波診斷裝置包括:彈性像體數(shù)據(jù)生成部，其使用向被檢體內(nèi)發(fā)送超聲波而接收到的信號(hào)，生成由表示彈性的彈性值數(shù)據(jù)構(gòu)成的體數(shù)據(jù)；彈性值變換部，其針對(duì)構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值數(shù)據(jù)，按彈性值的每個(gè)大小對(duì)頻度進(jìn)行計(jì)數(shù)，并進(jìn)行使基于頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值的值變大、使規(guī)定范圍外的彈性值的值變小的變換；以及體繪制部，其通過對(duì)彈性值變換部進(jìn)行變換后的體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，從而生成三維彈性像。此外，根據(jù)本發(fā)明的其他方式，提供超聲波圖像的顯示方法。即，該超聲波圖像的顯示方法使用向被檢體內(nèi)發(fā)送超聲波而接收到的信號(hào)，生成由表示彈性的彈性值數(shù)據(jù)構(gòu)成的體數(shù)據(jù)，針對(duì)構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值數(shù)據(jù)，按彈性值的每個(gè)大小對(duì)頻度進(jìn)行計(jì)數(shù)，并進(jìn)行使基于頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值的值變大、使規(guī)定范圍外的彈性值的值變小的變換，通過對(duì)變換后的體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，從而生成三維彈性像來進(jìn)行顯示。

(發(fā)明效果)
根據(jù)本發(fā)明，基于頻度確定的應(yīng)關(guān)注的硬度部位的彈性值的數(shù)值增大，從而在通過體繪制進(jìn)行了積算的情況下，應(yīng)關(guān)注的硬度部位的值增大，能夠生成應(yīng)關(guān)注的硬度部位的對(duì)比度大的三維彈性像。


圖1是表示實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示實(shí)施方式I的弾性值變換部的動(dòng)作的流程圖。圖3(a)是表示實(shí)施方式I的弾性值變換部生成的弾性值與頻度的關(guān)系的曲線圖，(b)是表示在實(shí)施方式I中弾性值變換部進(jìn)行變換后的彈性值(相對(duì)值)與變換前的弾性值(相對(duì)值)的關(guān)系的曲線圖。圖4 (a)是表示在實(shí)施方式I中獲得的三維彈性像、以及顯示了ニ維彈性像與黒白斷層像的合成圖像的畫面例的說明圖，(b)是圖(a)的色彩圖15的放大圖，(C)是表示比較例的三維彈性像、以及顯示了ニ維彈性像與黒白斷層像的合成圖像的畫面例的說明圖。圖5(a)是表示實(shí)施方式2的弾性值變換部生成的弾性值與頻度的關(guān)系的曲線圖，(b)是表示在實(shí)施方式2中弾性值變換部進(jìn)行變換后的彈性值(相對(duì)值)與變換前的弾性值(相對(duì)值)的關(guān)系的曲線圖。圖6是表示在實(shí)施方式2中獲得的三維彈性像的說明圖。圖7(a)是表示實(shí)施方式3的弾性值變換部生成的弾性值與頻度的關(guān)系的曲線圖，(b)是表示在實(shí)施方式3中弾性值變換部進(jìn)行變換后的彈性值(相對(duì)值)與變換前的弾性值(相對(duì)值)的關(guān)系的曲線圖。圖8(a)是表示實(shí)施方 式4的弾性值變換部生成的弾性值與頻度的關(guān)系的曲線圖，(b)是表示在實(shí)施方式4中彈性值變換部生成的權(quán)重w和變換前的彈性值(相對(duì)值)的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于

本發(fā)明的ー實(shí)施方式的超聲波診斷裝置。在本實(shí)施方式中，將表示被檢體的規(guī)定截面中的組織的超聲波反射率的分布的B模式像稱為黑白斷層像，將對(duì)由黒白斷層像的數(shù)據(jù)構(gòu)成的體數(shù)據(jù)進(jìn)行了繪制的ニ維投影像稱為三維像，將表示對(duì)被檢體的組織的彈性進(jìn)行表示的彈性值的規(guī)定截面中的ニ維分布的像稱為ニ維彈性像，將對(duì)由ニ維彈性像的數(shù)據(jù)構(gòu)成的體數(shù)據(jù)進(jìn)行了繪制的ニ維投影像稱為三維弾性像。如圖1所示，在超聲波診斷裝置中，包括:探頭2，使其與被檢體I抵接后使用；發(fā)送部3，經(jīng)由探頭2向被檢體I內(nèi)的診斷部位以規(guī)定的時(shí)間間隔重復(fù)發(fā)送超聲波；接收部4，以時(shí)間序列接收由被檢體I反射的反射回波信號(hào)；超聲波接收控制部5 ;以及調(diào)相加法部6，對(duì)接收到的反射回波進(jìn)行調(diào)相加法運(yùn)算。探頭2包括以列狀或者扇形排列的多個(gè)振子，利用振子對(duì)被檢體I進(jìn)行超聲波的收發(fā)。探頭2具有在與排列方向正交的方向(短軸方向)上對(duì)多個(gè)陣子進(jìn)行機(jī)械掃描的功能，能夠以三維方式收發(fā)超聲波。另外，作為探頭2，也可以通過使用將多個(gè)振子ニ維排列的探頭，從而不需要使振子機(jī)械振動(dòng)，就能夠以三維方式收發(fā)超聲波。發(fā)送部3驅(qū)動(dòng)探頭2來生成用于產(chǎn)生超聲波的發(fā)送波脈沖。此時(shí)，控制傳遞給探頭2的各個(gè)振子的發(fā)送波信號(hào)的相位，將發(fā)送的超聲波的收斂點(diǎn)設(shè)定為某一深度。此外，接收部4以規(guī)定的增益對(duì)探頭2的各個(gè)振子接收到的反射回波信號(hào)進(jìn)行放大，從而生成RF信號(hào)、即接收波信號(hào)。超聲波收發(fā)控制部5控制發(fā)送部3和接收部4。調(diào)相加法部6通過對(duì)RF信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整之后進(jìn)行加法運(yùn)算，從而形成相對(duì)于一個(gè)點(diǎn)或者多個(gè)收斂點(diǎn)收斂的超聲波束，由此生成RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(相當(dāng)于RAW數(shù)據(jù))。此外，在超聲波診斷裝置中，包括:界面部43，接受來自操作者的設(shè)定；圖像顯示部13 ;切換加法部12，切換在圖像顯示部13中顯示的圖像的種類；圖像系統(tǒng)控制部44 ;以及短軸掃描位置控制部46。短軸掃描位置控制部46通過控制探頭2在與排列方向正交的方向上對(duì)多個(gè)振子進(jìn)行機(jī)械掃描的動(dòng)作，從而進(jìn)行規(guī)定范圍的三維收發(fā)。此外，作為用于從RF幀數(shù)據(jù)生成以超聲波反射率作為亮度的診斷部位的黑白斷層像以及三維像的結(jié)構(gòu)，超聲波診斷裝置包括斷層像構(gòu)成部7、斷層像存儲(chǔ)部35、斷層像的體數(shù)據(jù)生成部36、體繪制部38以及多幀構(gòu)成部(斷層像)46。除此之外，作為用于從RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)生成二維彈性像以及三維彈性像的結(jié)構(gòu)，包括RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部27、RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部28、位移測(cè)量部30、彈性信息運(yùn)算部32、彈性圖像構(gòu)成部34、二維彈性像存儲(chǔ)部39、彈性像的體數(shù)據(jù)生成部40、體繪制部42、多幀構(gòu)成部(彈性像)48以及彈性值變換部51。斷層像構(gòu)成部7對(duì)由調(diào)相加法部6生成的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)實(shí)施增益修正、日志(log)壓縮、檢波、輪廓強(qiáng)調(diào)以及過濾處理等，并生成以反射率作為亮度(濃淡)的診斷部位的黑白斷層像(B模式像)。此時(shí)，圖像系統(tǒng)控制部44經(jīng)由界面部43從操作者接受黑白斷層像的生成條件，控制斷層像構(gòu)成部7。斷層像存儲(chǔ)部35使在斷層像構(gòu)成部7中構(gòu)成的黑白斷層像和其取得位置建立對(duì)應(yīng)之后進(jìn)行存儲(chǔ)。這里所指的取得位置是基于短軸掃描位置控制部46的控制的短軸方向的移動(dòng)量。體數(shù)據(jù)生成部36對(duì)在斷層像存儲(chǔ)部35中存儲(chǔ)的多個(gè)黑白斷層像(與一個(gè)立體相應(yīng)的量)進(jìn)行根據(jù)短軸方向移動(dòng)量來再次配置的坐標(biāo)變換，生成三維體數(shù)據(jù)。

體繪制部38使用下式(I) (3)，基于亮度和不透明度對(duì)體數(shù)據(jù)生成部36生成的三維體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，從而構(gòu)成被檢體的診斷部位的三維像(三維體數(shù)據(jù)的二維投影像)。投影方向(視線方向)是圖像系統(tǒng)控制部44經(jīng)由界面43從操作者接受的。Cout (i) = Cout (i~l) + (1-Aout (i~l)) A (i) C (i) S (i) 式(I)Aout (i) = Aout (i_l) + (1-Aout (i_l)) A (i) 式(2)A (i) = Bopacity [C (i) ] 式(3)在式(I)中，Cout (i)是作為二維投影面的像素值來輸出的值。C (i)是從二維投影面上的某一點(diǎn)看三維像時(shí)在視線上第i個(gè)(其中，i = 0 N-1)存在的體素的亮度值。另夕卜，這里所稱的體素是指構(gòu)成三維體數(shù)據(jù)的各個(gè)亮度數(shù)據(jù)的位置。在視線上排列了 N個(gè)體素時(shí)，將i = 0 N-1為止的體素的亮度值根據(jù)式⑴進(jìn)行積算而得到的亮度值Cout (N-1)成為最終輸出的像素值。Cout(1-l)表示體素第i_l個(gè)為止的積算值。式(I)的A(i)為在視線上第i個(gè)存在的體素的不透明度，為0 1.0的值。如式(3)所示，通過參照確定了預(yù)先決定的亮度值C(i)與不透明度(Opacity)的關(guān)系的表(B0pacity[C(i)])，或者向確定了預(yù)先決定的亮度值C(i)與不透明度的關(guān)系的函數(shù)(Bopacity [C(i)])代入亮度值C (i)，從而根據(jù)體素的亮度值的大小而確定不透明度A (i)。例如，對(duì)亮度值大的體素賦予大的不透明度。由此，通過根據(jù)亮度值來賦予不透明度，從而決定對(duì)要輸出的ニ維投影面的亮度值Cout (N-1)的、其體素的亮度值C(i)的貢獻(xiàn)率。式⑵的Aout(i)為，將通過式(3)賦予的不透明度A(i)直到第i個(gè)體素為止根據(jù)式(2)的右邊進(jìn)行了積算的值。在式(I)中，使用如式(2)所示那樣計(jì)算出的第i_l個(gè)體素為止的不透明度的積算值A(chǔ)out (1-1)。根據(jù)式(2)可知，Aout (i)在毎次通過體素時(shí)被積算且收斂為1.0。因此，如上述(I)所示那樣在第1-1個(gè)為止的不透明度的積算值A(chǔ)out (1-1)約為1.0的情況下，式(I)的右邊第2項(xiàng)成為0，第i個(gè)以后的亮度值C(i)不會(huì)被反映到所輸出的ニ維投影像(三維)中。另外，Cout (i)、Aout (i)都將0作為初始值。式(I)的S(I)為用于賦予陰影的加權(quán)成分，且利用根據(jù)亮度值C(i)和其周邊的亮度值求出的、亮度值的傾斜度來計(jì)算出。例如，在以第i個(gè)體素為中心的面(亮度值的傾斜度)的法線與預(yù)先確定的光源的光軸一致的情況下，為了進(jìn)一步強(qiáng)烈反射光，基于預(yù)先確定的表或函數(shù)，對(duì)體素i作為S (i)而賦予1.0，在光源和法線正交的情況下，作為S (i)而賦予0.0。由此，對(duì)獲得的ニ維投影像施加陰影，獲得增強(qiáng)效果。多幀構(gòu)成部(斷層像)46根據(jù)在體數(shù)據(jù)生成部36中生成的三維體數(shù)據(jù)，生成任意截面的黒白斷層像。任意截面的位置是界面部43從操作者接受并經(jīng)由圖像系統(tǒng)控制部44設(shè)定在多幀構(gòu)成部(斷層像)46中的。另外，能夠設(shè)定多個(gè)任意截面位置，多幀構(gòu)成部46對(duì)多個(gè)任意截面位置分別生成黒白斷層像。通過這樣的結(jié)構(gòu)，形成被檢體I的診斷部位的三維像和任意截面的黒白斷層像。另ー方面，在RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部27中依次存儲(chǔ)調(diào)相加法部6生成的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)。例如，RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部27在幀存儲(chǔ)器內(nèi)依次存儲(chǔ)由調(diào)相加法部6基于時(shí)間序列即圖像的幀率而生成的RF信號(hào)數(shù)據(jù)。RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部28從存儲(chǔ)在RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部27中的多個(gè)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)中選出一組、即兩個(gè)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)。例如，RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部28根據(jù)來自圖像系統(tǒng)控制部44的指令，將最新存儲(chǔ)的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(N)選作第ー數(shù)據(jù)，并且從在時(shí)間上過去存儲(chǔ)的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)組(N-l、N-2、N-3、…、N-M)中選擇ー個(gè)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(X)。另外， 這里，N、M、X為對(duì)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)賦予的索引號(hào)，且是自然數(shù)。位移測(cè)量部30從ー組RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)中求出生物體組織的位移等。例如，位移測(cè)量部30對(duì)由RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部28選擇出的一組數(shù)據(jù)、即RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(N)以及RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(X)進(jìn)行ー維或者ニ維相關(guān)處理，求出與斷層圖像(ニ維反射率像)的各個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的生物體組織中的位移或與移動(dòng)向量(位移的方向和大小)有關(guān)的一維或者ニ維位移分布。這里，在移動(dòng)向量的檢測(cè)中使用模塊匹配法。模塊匹配法是如下方法:將斷層圖像分割為例如由NXN像素構(gòu)成的模塊，關(guān)注關(guān)心區(qū)域內(nèi)的模塊，并從之前的幀開始尋找與關(guān)注模塊的反射率分布最近似的模塊，參照這個(gè)且通過預(yù)測(cè)編碼即差分來決定標(biāo)本值。弾性信息運(yùn)算部32基于位移測(cè)量部30求出的位移或移動(dòng)向量，進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算，從而運(yùn)算彈性值，并作為時(shí)間序列的彈性幀數(shù)據(jù)來輸出。這里所指的彈性值只要是表示被檢體I的組織的彈性的值即可，作為一例，可列舉變形、弾性率、位移、粘性、變形比等。在作為彈性值而使用變形的情況下，能夠通過對(duì)生物體組織的移動(dòng)量例如位移進(jìn)行空間微分來計(jì)算出。ニ維彈性像構(gòu)成部34包括幀存儲(chǔ)器和圖像處理部，通過將從弾性信息運(yùn)算部32以時(shí)間序列輸出的彈性幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器中，并在圖像處理部中處理所存儲(chǔ)的幀數(shù)據(jù)，從而生成表示被檢體的診斷部位中的彈性值的ニ維分布的ニ維彈性像。ニ維彈性像為基于預(yù)先確定的顏色變換表將彈性值的值變換為色調(diào)信息的彩色像。例如，與弾性值從規(guī)定的小值變化為大值相對(duì)應(yīng)地，賦予從藍(lán)(B)到綠(G)、紅(R)以255灰度(I 255)依次變化的色調(diào)。最硬的部位的弾性值為1，最軟的部位的弾性值為255。ニ維彈性像存儲(chǔ)部39使由彈性像構(gòu)成部34生成的ニ維彈性像及其取得位置建立對(duì)應(yīng)后進(jìn)行存儲(chǔ)。體數(shù)據(jù)生成部40基于存儲(chǔ)在ニ維彈性像存儲(chǔ)部39中的ニ維彈性像及其取得位置來進(jìn)行三維坐標(biāo)變換，從而生成對(duì)在空間上連續(xù)的多個(gè)ニ維弾性像進(jìn)行三維配置的三維體數(shù)據(jù)。弾性值變換部51為了獲得能夠明確掌握操作者關(guān)注的硬度的組織、例如彈性值小的硬的范圍的組織的形狀的三維像，變換構(gòu)成三維體數(shù)據(jù)的彈性值。由此，生成操作者關(guān)注的硬度組織的弾性值大、軟的組織的彈性值小的三維體數(shù)據(jù)。關(guān)于變換方法，將在后述的實(shí)施方式I 4中進(jìn)行具體說明。體繪制部42使用下式(4) (6)，對(duì)通過弾性值變換部51變換的弾性體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制。投影方向(視線方向)是圖像系統(tǒng)控制部44經(jīng)由界面43從操作者接受的。由此，由于能夠獲得操作者關(guān)注的硬度的組織(變換后的弾性值大的范圍)的體素的三維彈性像，所以能夠掌握位于軟的組織內(nèi)側(cè)的硬的組織的三維形狀。Eout (i) = Eout (i_l) + (1-Aout (i_l)) A (i) E (i) S (i) 式(4)Aout (i) = Aout (i_l) + (1-Aout (i_l)) A (i) 式(5)A (i) = Eopacity [E (i) ] 式(6)在式⑷中，Eout (i)為作為投影面的像素值而輸出的值。E⑴為從ニ維投影面上的某一點(diǎn)看三維彈性圖像時(shí)的在視線上第i個(gè)(其中，i = 0 N-1)存在的體素的變換后的彈性值(通過彈性值變換部51變換后的彈性值)。在視線上排列了 N個(gè)體素的彈性值時(shí)，將i =0 N-1為止的弾性值根據(jù)式(4)進(jìn)行了積算的積算值Eout (N-1)成為最終輸出的像素值。Eout(1-l)表示第1-1個(gè)為止的積算值。式(4)的A(i)為在視線上第i個(gè)存在的體素的不透明度，為0 1.0的值。如式
(6)所示，通過參照確定了預(yù)先決定的變換后的彈性值E (i)和不透明度(Opacity)的關(guān)系的表(E0pacity[E(i)])，或者通過向確定了預(yù)先決定的彈性值E(i)和不透明度的關(guān)系的函數(shù)(Eopacity [E(i)])代入彈性值E (i)，從而根據(jù)體素的彈性值的大小來確定不透明度A(I)0式(5)的Aout (i)是，將通過式(6)賦予的不透明度A (i)直到第i個(gè)體素為止根據(jù)式(5)的右邊進(jìn)行了積算的值。在式(4)中，使用如式(5)所示那樣計(jì)算出的第1-1個(gè)體素為止的不透明度的積算值A(chǔ)out (1-1)。從式(5)可知，Aout (i)在毎次通過體素時(shí)被積算且收斂為1.0。因此，如上述(4)所示那樣第1-1個(gè)為止的不透明度的積算值A(chǔ)out (1-1)約為1.0的情況下，式(4)的右邊第2項(xiàng)成為0，第i個(gè)以后的彈性值E (i)不會(huì)被反映到所輸出的ニ維投影像(三維)中。另 外，Eout (i)、Aout (i)都將0作為初始值。式(4)的S(i)為用于賦予陰影的加權(quán)成分，且利用根據(jù)變換后的彈性值(i)及其周邊的變換后的彈性值求出的、彈性值的傾斜度來計(jì)算出。例如，在以第i個(gè)體素為中心的面(弾性值的傾斜度)的法線與預(yù)先確定的光源的光軸一致的情況下，為了進(jìn)一步強(qiáng)烈反射光，基于預(yù)先確定的表或函數(shù)，對(duì)體素i作為S(i)而賦予1.0，在光源和法線正交的情況下，作為S(i)而賦予0.0。由此，對(duì)獲得的二維投影像施加陰影，給出增強(qiáng)效果。另外，以第i個(gè)體素為中心的面的傾斜度(法線方向)是根據(jù)第i個(gè)體素及其周邊的體素的彈性值或位置求出的。將在后面敘述對(duì)于三維彈性像的色調(diào)的賦予方法。多幀構(gòu)成部(彈性像)48根據(jù)彈性值變換部51進(jìn)行變換之前的彈性體數(shù)據(jù)，生成任意截面中的二維彈性像。對(duì)于任意截面的指定而言，界面部43從操作者接受，并經(jīng)由圖像系統(tǒng)控制部44傳遞給多幀構(gòu)成部48。另外，能夠設(shè)定多個(gè)任意截面位置，多幀構(gòu)成部48對(duì)多個(gè)任意截面位置分別生成二維彈性像。切換加法部12是具備幀存儲(chǔ)器、圖像處理部、圖像選擇部的結(jié)構(gòu)。幀存儲(chǔ)器分別保存彈性像構(gòu)成部7及多幀構(gòu)成部46生成的黑白斷層像、二維彈性像構(gòu)成部34及多幀構(gòu)成部48生成的彩色二維彈性像、體繪制部38生成的三維像、以及體繪制部48生成的三維彈性像。切換加法部12根據(jù)操作者的指示，能夠生成在黑白斷層像上以規(guī)定的比例相加彩色二維彈性像而得到的合成圖像。作為黑白斷層像，使用斷層像構(gòu)成部7生成的黑白斷層像或者多幀構(gòu)成部46生成的任意截面的黑白斷層像。作為彩色二維彈性像，使用二維彈性像構(gòu)成部34生成的二維彈性像、或者多幀構(gòu)成部48生成的任意截面的二維彈性像。關(guān)于合成方法，使用專利文獻(xiàn)I等記載的公知的合成圖像的生成方法，能夠使用在黑白斷層像的各個(gè)像素的輸出值上相加對(duì)與彩色二維彈性值對(duì)應(yīng)的各個(gè)像素的輸出值乘以規(guī)定的比例的值的方法。生成的合成圖像保存在幀存儲(chǔ)器中。切換加法部12根據(jù)經(jīng)由界面部43接受到的來自操作者的指示，在幀存儲(chǔ)器中保存的黑白斷層像、彩色二維彈性像、三維像、三維彈性像以及合成圖像中，選擇顯示在圖像顯示部13中的圖像并進(jìn)行傳遞。圖像顯示部13以規(guī)定的排列在畫面上顯示傳遞到的一個(gè)以上的圖像。 圖像系統(tǒng)控制部44控制與圖像生成相關(guān)的各個(gè)部分。界面部43還從操作者接受彈性圖像的色調(diào)(色彩圖的色調(diào))、R0I (關(guān)心區(qū)域)的設(shè)定、幀率等的設(shè)定。圖像系統(tǒng)控制部44在圖像顯示部13的畫面上的規(guī)定位置上還顯示為了生成三維彈性像而設(shè)定的彈性值的范圍、關(guān)于彈性圖像的色彩圖、所設(shè)定的各種參數(shù)的值等。<實(shí)施方式1>使用圖2 圖4說明實(shí)施方式I的彈性值變換部51的動(dòng)作。彈性值變換部51通過讀入并執(zhí)行內(nèi)置的存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的程序，從而如圖2所示的流程圖那樣進(jìn)行彈性值變換處理。首先，彈性值變換部51在圖2的步驟61中，獲取體數(shù)據(jù)生成部36所生成的彈性值的體數(shù)據(jù)。該變換前的體數(shù)據(jù)成為如下結(jié)構(gòu):對(duì)彈性值最大的軟的體素分配相對(duì)值255、對(duì)彈性值小的硬的體素分配相對(duì)值1，從而相對(duì)值與彈性值成比例且逐漸變化。即，彈性值的相對(duì)值整體上為255個(gè)灰度。另外，在因?yàn)樵肼暬蝈e(cuò)誤而沒有彈性信息的情況下，對(duì)彈性數(shù)據(jù)分配相對(duì)值0，表示沒有彈性信息。在步驟62中，彈性值變換部51對(duì)構(gòu)成所獲取的體數(shù)據(jù)的各個(gè)體素的彈性值(變換前的相對(duì)值)及其個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并生成如圖3(a)所示那樣表示彈性值(變換前的相對(duì)值)和頻度的關(guān)系的曲線圖100。在圖3(a)中，曲線圖100的線101表示在體數(shù)據(jù)中包含的最硬的彈性值(變換前的相對(duì)值)。線102表示體數(shù)據(jù)所包含的最軟的彈性值(變換前的相對(duì)值)。線103表示體數(shù)據(jù)所包含的彈性值(變換前的相對(duì)值)中頻度最高的值(眾數(shù)P)。在步驟63中，如圖3(b)所示，弾性值變換部51進(jìn)行如下變換處理:對(duì)以眾數(shù)P為中心的規(guī)定范圍的彈性值(變換前的相對(duì)值)，作為變換后的相對(duì)值而分配最大值255，對(duì)其他范圍的彈性值(變換前的相對(duì)值)，作為變換后的相對(duì)值而分配最小值。另外，作為最小值，既可以分配作為彈性值的最小值的1，也可以分配表示沒有弾性信息的0，但在此，以下說明作為最小值而分配0的例子。具體地說，如圖3 (a)所示，弾性值變換部51計(jì)算出比眾數(shù)P小預(yù)先確定的值k的值P_k的彈性值(變換前相對(duì)值)104、和比眾數(shù)P大k’的值P+k’的彈性值(變換前相對(duì)值)105。如圖3 (b)所示，彈性值變換部51進(jìn)行如下變換:對(duì)P_k的彈性值(變換前相對(duì)值)104至P+k’的彈性值(變換前相對(duì)值)105的范圍，作為變換后的相對(duì)值而分配最大值255，對(duì)這以外的范圍，作為變換后的相對(duì)值而分配最小值O。例如，設(shè)為k= 10、k’ = 10。由此，生成向與出現(xiàn)頻度高的規(guī)定硬度的弾性值對(duì)應(yīng)的體素賦予了大的值(最大值255)、向這以外的頻度低的彈性值的體素賦予了小的值(最小值0)的體數(shù)據(jù)。在步驟64中，弾性值變換部51將變換后的體數(shù)據(jù)傳遞給體繪制部42。體繪制部42使用上述的式(4) (6)對(duì)變換后的體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，通過求出Eout (i)而獲得三維彈性像。獲得的三維彈性像參照?qǐng)D4(b)的三維彈性像用色彩圖15而進(jìn)行著色。三維彈性像用色彩圖15是，向彈性值變換部51賦予了最大值255的彈性值范圍(以眾數(shù)P為中心的規(guī)定范 圍的彈性值)的變換前的彈性值范圍賦予對(duì)應(yīng)的色調(diào)(一色)，且根據(jù)Eout (i)的值的大小來改變亮度(明度)的圖。通過式(4)設(shè)定為:由于用于附加陰影的加權(quán)成分S(i)的貢獻(xiàn)越大(S(i)小)則Eout(i)越小，所以接近黒色(低亮度)。通過設(shè)置成式(4)的S(i)的貢獻(xiàn)越大、即Eout (i)的值越小則越接近黒色(低亮度)，從而獲得陰影的效果，成為立體的三維彈性像。對(duì)于與變換前的弾性值范圍對(duì)應(yīng)的色調(diào)(一色)而言，例如，若以眾數(shù)P為中心的規(guī)定范圍的彈性值的、變換前的彈性值的平均值、最大值或者最小值中預(yù)先確定的值小于彈性值整體的平均值127，則設(shè)為藍(lán)色，若大于127，則設(shè)為紅色?；蛘撸部梢允菍⒁员姅?shù)P為中心的規(guī)定范圍的彈性值的、變換前的彈性值的平均值、最大值或者最小值中預(yù)先確定的值作為在ニ維彈性像的色彩圖14中對(duì)應(yīng)的色調(diào)。在本實(shí)施方式I中，由于軟的組織的相對(duì)值為0，所以在三維彈性像中未描繪彈性值變換部51變換后的體數(shù)據(jù)，能夠獲得操作者期望的頻度高的硬的組織(變換后的彈性值大的范圍)的三維彈性像。并且，由于頻度高的硬的組織的體素的變換后的相對(duì)值大，所以積算后的數(shù)值大，能夠獲得對(duì)比度高的清晰的三維像。經(jīng)由切換加法部12，在圖像顯示部13中顯示獲得的三維像。圖4(a)為在圖像顯示部13中顯示的圖像的一例。在畫面10的右側(cè)區(qū)域，顯示有三維彈性像9。三維彈性像9是變換為大的相對(duì)值的頻度高的硬的組織的像。在三維彈性像9的右側(cè)，顯示有表示三維弾性像9的顔色和弾性值的關(guān)系的三維彈性像用色彩圖15。
在畫面10的左側(cè)區(qū)域，在此顯示有黑白斷層像11和二維彈性像8的合成圖像。由于僅對(duì)操作者設(shè)定的ROI生成二維彈性像8，所以僅在黑白斷層像11的顯示區(qū)域的中央部的區(qū)域中進(jìn)行合成。在二維彈性像8的左側(cè)，顯示有表示二維彈性像8的色調(diào)和彈性值的關(guān)系的色彩圖14。由于根據(jù)彈性值變換部51進(jìn)行變換之前的數(shù)據(jù)來生成二維彈性像8，所以色彩圖14分別被分配將彈性值大的軟的區(qū)域設(shè)為紅色調(diào)、將彈性值小的硬的區(qū)域設(shè)為藍(lán)色調(diào)、將中間的區(qū)域設(shè)為綠色調(diào)，且各個(gè)顏色隨著彈性值的值而階段性地產(chǎn)生變化，整體為256個(gè)灰度。另外，在畫面10的下部的區(qū)域16中顯示有從操作者接受到的各種參數(shù)的值。在本實(shí)施方式I中，包括:彈性像體數(shù)據(jù)生成部40，使用向被檢體I內(nèi)發(fā)送超聲波而接收到的信號(hào)，生成由表示彈性的彈性值數(shù)據(jù)構(gòu)成的體數(shù)據(jù)；彈性值變換部51，對(duì)于構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值數(shù)據(jù)，按彈性值的每個(gè)大小對(duì)頻度進(jìn)行計(jì)數(shù)，并進(jìn)行使基于頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值的值變大、使規(guī)定范圍外的彈性值的值變小的變換；以及體繪制部42，通過對(duì)彈性值變換部51進(jìn)行變換后的體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，從而生成三維彈性像。彈性值變換部51通過將基于頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值變換為第一常數(shù)、將規(guī)定范圍外的彈性值變換為比第一常數(shù)小的第二常數(shù)，從而進(jìn)行二值化?？蓪⑸鲜龅幕陬l度確定的規(guī)定范圍的彈性值設(shè)為包含頻度最高的彈性值的彈性值范圍。根據(jù)圖4(a)可知，能夠清晰地描繪出被軟的組織包圍的頻度高的硬度組織的三維彈性像9。因此，由于操作者通過確認(rèn)黑白斷層像11和二維彈性像8的合成圖像，從而能夠掌握在軟的組織中存在硬的組織的情況，能夠通過同時(shí)觀察三維彈性像9來掌握頻度高的硬度組織的三維形狀，所以能夠視覺辨認(rèn)操作者所期望的腫瘤等硬的組織的三維彈性像。

作為比較例，圖4(c)表示將彈性值變換部51進(jìn)行變換之前的彈性值體數(shù)據(jù)通過式(4) (6)進(jìn)行繪制而得到的三維彈性像19。由于在體數(shù)據(jù)中，硬的組織的彈性值(相對(duì)值)小，包圍硬的組織的軟的組織的彈性值(相對(duì)值)大，所以若通過繪制來對(duì)視線上的體素的彈性值依次進(jìn)行積算，則彈性值大的軟的體素對(duì)二維投影面的貢獻(xiàn)率變高，如圖4(c)所示，獲得描繪出了軟的組織的外觀的三維像19。因此，在圖4(c)中，不能視覺辨認(rèn)存在于軟的組織內(nèi)側(cè)的應(yīng)關(guān)注的硬的組織的像。另外，在本實(shí)施方式I中，以眾數(shù)P為中心，對(duì)P-k到P+k’的范圍賦予了最大值，但賦予最大值的范圍也可以是操作者經(jīng)由界面部而設(shè)定范圍的結(jié)構(gòu)。此外，也可以使用如方差那樣的統(tǒng)計(jì)值。此外，也可以以眾數(shù)P以外的、平均值、最大值、最小值等統(tǒng)計(jì)值為中心設(shè)定范圍。也可以構(gòu)成為:基于頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值包括使用根據(jù)彈性值的每個(gè)大小的頻度求出的、構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值的眾數(shù)、平均值、最大值以及最小值中的其中一個(gè)來確定的值。例如，基于頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值是根據(jù)彈性值的每個(gè)大小的頻度而求出的、構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值的最小值，彈性值變換部51向該彈性值的最小值分配規(guī)定的大的值，且隨著構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值增大，逐漸分配比規(guī)定的大的值小的值。此外,在本實(shí)施方式中，對(duì)規(guī)定范圍賦予最大值255,對(duì)除此之外的范圍賦予最小值0，從而進(jìn)行了二值化，但所賦予的兩個(gè)值也可以不是0、255，只要是充分存在差異的兩個(gè)值即可。此外，也能夠?qū)Ⅲw數(shù)據(jù)的彈性值預(yù)先分離為多個(gè)區(qū)域，按分離之后的每個(gè)區(qū)域，通過本實(shí)施方式I進(jìn)行彈性值的變換來進(jìn)行繪制。<實(shí)施方式2>接著，使用圖5和圖6說明實(shí)施方式2的彈性值變換部51的動(dòng)作。在實(shí)施方式2中，彈性值變換部51進(jìn)行如下變換:向彈性值中的眾數(shù)P分配最大的相對(duì)值，向以眾數(shù)P為中心的其以上的彈性值范圍以及其以下的彈性值范圍，以相對(duì)值線性減小的方式分配相對(duì)值。即，弾性值變換部51將基于頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值變換為第一常數(shù)，將規(guī)定范圍外的彈性值變換為隨著彈性值遠(yuǎn)離規(guī)定范圍的彈性值而逐漸成為比第一常數(shù)小的值。首先，弾性值變換部51進(jìn)行實(shí)施方式I的圖2的步驟61、62，針對(duì)從弾性像體數(shù)據(jù)生成部40輸出的體數(shù)據(jù)，生成如圖5(a)所示那樣表示彈性值(變換前的相對(duì)值)和頻度的關(guān)系的曲線圖200。曲線圖200所示的線201表示包含在體數(shù)據(jù)中的最硬的彈性值(變換前的相對(duì)值)。線202表示包含在體數(shù)據(jù)中的最軟的彈性值(變換前的相對(duì)值)。線203表示包含在體數(shù)據(jù)中的彈性值(變換前的相對(duì)值)中頻度最高的值(眾數(shù)P)。在實(shí)施方式2中，在步驟63中進(jìn)行如圖5(b)所示那樣變換相對(duì)值的處理。即，彈性值變換部51向線203所表示的眾數(shù)P，作為變換后的相對(duì)值而分配255，對(duì)線201所表示的最硬的彈性值(變換前的相對(duì)值)分配O。向線203至線201之間的彈性值，分配以隨著變換前的彈性值(相對(duì)值)減小而變換后的相對(duì)值逐漸減小的方式變換后的相對(duì)值。同樣地，對(duì)線203至線202之間的彈性值，分配以隨著變換前的彈性值(相對(duì)值)增大而變換后的相對(duì)值逐漸減小的方式變換后的相對(duì)值。由此，向與體數(shù)據(jù)的出現(xiàn)頻度最高的硬的弾性值對(duì)應(yīng)的體素賦予最大的相對(duì)值255，向以眾數(shù)為中心的除此之外的彈性值的體素賦予隨著遠(yuǎn)離眾數(shù)的彈性值而減小的相對(duì)值，彈性值的最小值和最大值成為最小的相對(duì)值O。在步驟64中，弾性值變換部51將變換后的體數(shù)據(jù)傳遞給體繪制部42。體繪制部42使用上述的式(4 ) (6)對(duì)變換后的體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，獲得三維彈性像。圖6表示獲得的三維彈性像的一例。在本實(shí)施方式2中，由于向彈性值的頻度高的組織分配大的相對(duì)值，以眾數(shù)為中心而相對(duì)值逐漸變化的方式進(jìn)行變換，所以能夠以大的對(duì)比度清晰地描繪出操作者所期望描繪出的頻度高的硬的組織(變換后的弾性值大的范圍)的三維彈性像400。并且，由于頻度低的軟的組織的變換后的相對(duì)值也不是0，所以通過繪制，如圖6所示那樣在硬的組織的三維彈性像400的周圍描繪出頻度低的軟的組織的三維彈性像402。由于頻度低的軟的組織的相對(duì)值小，所以基于繪制的積算后的數(shù)值也小，頻度低的軟的組織的三維彈性像402成為對(duì)比度低的像。因此，如圖6所示那樣，頻度低的軟的組織的三維彈性像402不會(huì)覆蓋隱藏頻度高的硬的組織的三維彈性像400，能夠確認(rèn)硬的組織的三維形狀，且還能夠掌握軟的組織的三維形狀。由此，根據(jù)實(shí)施方式2，能夠掌握操作者所期望的腫瘤等硬的組織的三維彈性像，還能夠確認(rèn)軟的組織的三維彈性像。另外，在實(shí)施方式2中，按照以眾數(shù)為中心而變換后的相對(duì)值逐漸減小的方式進(jìn)行了彈性值的變換，但中心值并不限于眾數(shù)，還可以是以平均值、最大值、最小值等統(tǒng)計(jì)值為基準(zhǔn)來計(jì)算出中心值的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施方式2中，將變換后的相對(duì)值的最大值設(shè)為255，但也可以是比255小的規(guī)定值。
此外，如圖5所示，在實(shí)施方式2中，變換后的相對(duì)值被變換成以中心值為中心而線性(直線)減小，但不需要一定是線性(直線)變化，也可以是曲線或階段狀等變換后的相對(duì)值逐漸減小的變化。此外，也能夠?qū)Ⅲw數(shù)據(jù)的彈性值預(yù)先分離為多個(gè)區(qū)域，對(duì)分離之后的每個(gè)區(qū)域，通過本實(shí)施方式2進(jìn)行彈性值的變換來進(jìn)行繪制?！磳?shí)施方式3>接著，使用圖7說明實(shí)施方式3的彈性值變換部51的動(dòng)作。在實(shí)施方式3中，彈性值變換部51進(jìn)行如下的變換:向構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值(變換前相對(duì)值)中的最小的彈性值(最硬的組織)分配最大的相對(duì)值255，向最大的彈性值(最軟的組織)分配最小的相對(duì)值0，向其之間的彈性值范圍以相對(duì)值根據(jù)彈性值而線性減小的方式分配相對(duì)值。彈性值變換部51進(jìn)行實(shí)施方式I的圖2的步驟61、62，對(duì)變換前的體數(shù)據(jù)，如圖7(a)所示那樣生成表示彈性值(變換前的相對(duì)值)和頻度的關(guān)系的曲線圖300。線301表示包含在彈性體數(shù)據(jù)中的最小(硬)的彈性值。線302表示包含在彈性體數(shù)據(jù)中的最大(軟)的彈性值。在步驟63中，彈性值變換部51提取線301、302的彈性值(變換前的相對(duì)值)，且如圖7(b)所示，向最小(硬)的彈性值(線301)，作為變換后的相對(duì)值而賦予最大值255。向最大(軟)的彈性值(線302)，作為變換后的相對(duì)值而賦予最小值O。線301和線302之間的彈性值線性變化。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I相同。由此，由于能夠?qū)⒂驳慕M織變換為大的彈性值(變換后的相對(duì)值)、將軟的組織變換為小的彈性值(變換后的相對(duì)值)，且能夠向最硬的組織賦予最大值255、向最軟的組織賦予最小值0，所以能夠最大限度地發(fā)揮相對(duì)值的灰度。
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在本實(shí)施方式3中獲得的三維彈性像中，由于對(duì)操作者期望描繪出的腫瘤等硬的組織賦予了大的彈性值(變換后)，所以能夠以大的對(duì)比度清晰地描繪出硬的組織的三維彈性像。并且，由于軟的組織的變換后的相對(duì)值也不是0，所以雖然貢獻(xiàn)度低但能夠描繪出三維彈性像。因此，能夠確認(rèn)硬的組織的三維形狀，并且還能夠掌握軟的組織的三維形狀。另外，也能夠?qū)Ⅲw數(shù)據(jù)的彈性值預(yù)先分離為多個(gè)區(qū)域，對(duì)分離之后的每個(gè)區(qū)域，通過本實(shí)施方式3進(jìn)行彈性值的變換來進(jìn)行繪制?！磳?shí)施方式4>接著，使用圖8說明實(shí)施方式4的彈性值變換部51的動(dòng)作。在實(shí)施方式4中，通過對(duì)在構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值(變換前相對(duì)值)中規(guī)定的小的彈性值(硬的組織)乘以權(quán)重w(w > I),從而進(jìn)行增大彈性值的變換。通過對(duì)大的彈性值(軟的組織)乘以權(quán)重w(w < I)，從而進(jìn)行減小彈性值的變換。彈性值變換部51進(jìn)行實(shí)施方式I的圖2的步驟61、62，對(duì)變換前的體數(shù)據(jù)，如圖8(a)所示那樣生成表示彈性值(變換前的相對(duì)值)和頻度的關(guān)系的曲線圖300。線401表示包含在彈性體數(shù)據(jù)中的最小(硬)的彈性值。線402表示包含在彈性體數(shù)據(jù)中的最大(軟)的彈性值。在步驟63中，彈性值變換部51提取線401、402的彈性值(變換前的相對(duì)值)，并且求出構(gòu)成體數(shù)據(jù)的全部彈性值的平均值。圖8(b)的線403表示求出的平均值。如圖8(b)所示，彈性值變換部51生成彈性值的函數(shù)、即權(quán)重W。如下生成w:對(duì)于彈性值的平均值而言成為1，在從最小(硬)的彈性值(線401)到平均值(線403)的范圍內(nèi)成為w > 1，在從最大(軟)的彈性值(線402)到平均(線403)的范圍內(nèi)成為w < I。即，彈性值變換部51求出根據(jù)彈性值的每個(gè)大小的頻度而求出的、構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值的平均值、最大值以及最小值，且通過對(duì)平均值的彈性值乘以權(quán)重1、對(duì)從最小值到平均值為止的弾性值乘以大于I的權(quán)重、對(duì)從平均值到最大值為止的弾性值乘以小于I的權(quán)重，從而改變彈性值。例如,能夠?qū)確定為在對(duì)最小值(最硬)的彈性值(線401)乘以了權(quán)重w的情況下成為255。此外，能夠?qū)⒆畲笾?最軟)的彈性值(線402)的權(quán)重w設(shè)為O。這樣，能夠?qū)⑦B接平均值(線403)的權(quán)重w = I的直線或者曲線設(shè)為預(yù)先確定的形狀。彈性值變換部51通過將生成的權(quán)重w的函數(shù)乘以構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值(變換前)，從而生成變換后的體數(shù)據(jù)。由此，硬的組織的弾性值變大、軟的組織的弾性值變小。此夕卜，由于能夠?qū)ψ钣驳慕M織賦予最大值255、對(duì)最軟的組織賦予最小值0，所以能夠最大限度地發(fā)揮相對(duì)值的灰度。在本實(shí)施方式4中獲得的三維彈性像中，由于對(duì)操作者期望描繪出的頻度高的硬的組織賦予大的彈性值(變換后)，所以能夠以大的對(duì)比度清晰地描繪出頻度高的硬的組織的三維彈性像。并且，由于頻度低的軟的組織的變換后的相對(duì)值也不是0，所以雖然貢獻(xiàn)度低但能夠描繪出三維彈性像。因此，能夠確認(rèn)硬的組織的三維形狀，并且還能夠掌握軟的組織的三維形狀。另外，也能夠?qū)Ⅲw數(shù)據(jù)的彈性值預(yù)先分離為多個(gè)區(qū)域，對(duì)分離之后的每個(gè)區(qū)域，體繪制部42通過本實(shí)施方式3進(jìn)行彈性值的變換而進(jìn)行繪制。另外，在上述的實(shí)施方式I 4中，說明了變換弾性體數(shù)據(jù)的整體彈性值的情況，但也可以僅對(duì)在弾性體數(shù)據(jù)中的一部分區(qū)域進(jìn)行彈性值變換。此外，在本實(shí)施方式I 4中，說明了在生成體數(shù)據(jù)之后改變彈性值的例子，但也可以對(duì)生成體數(shù)據(jù)之前的ニ維彈性像構(gòu)成部34的輸出實(shí)施本實(shí)施方式的彈性值的變換，之后生成弾性體數(shù)據(jù)。符號(hào)說明:I被檢體、2探頭、3發(fā)送部、4接收部、5超聲波收發(fā)控制部、6調(diào)相加法部、7斷層圖像構(gòu)成部、8彩色ニ維彈性像、9三維彈性像、10畫面、11黒白斷層像、12切換加法部、13圖像顯示部、14色彩圖(ニ維彈性像)、15色彩圖(三維彈性像)、16參數(shù)顯示區(qū)域、27RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部、28RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部、30位移測(cè)量部、32弾性信息運(yùn)算部、34 ニ維彈性像構(gòu)成部、36斷層像的體數(shù)據(jù)生成部、38體繪制部、39 ニ維彈性像存儲(chǔ)部、40彈性像的體數(shù)據(jù)生成部、42體繪制部、43界面部、44圖像系統(tǒng)控制部、46短軸掃描位置控制部、46多幀構(gòu)成部(斷層像)、48多幀構(gòu)成部(弾 性像)、51弾性值變換部
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，包括: 弾性像體數(shù)據(jù)生成部，其使用向被檢體內(nèi)發(fā)送超聲波而接收到的信號(hào)，生成由表示彈性的彈性值數(shù)據(jù)構(gòu)成的體數(shù)據(jù)； 弾性值變換部，其針對(duì)構(gòu)成所述體數(shù)據(jù)的彈性值數(shù)據(jù)，按彈性值的每個(gè)大小對(duì)頻度進(jìn)行計(jì)數(shù)，并進(jìn)行使基于所述頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值的值變大、使所述規(guī)定范圍外的彈性值的值變小的變換；以及 體繪制部，其通過對(duì)所述彈性值變換部進(jìn)行變換后的體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，從而生成三維弾性像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在干， 所述彈性值變換部將基于所述頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值變換為第一常數(shù)，將所述規(guī)定范圍外的彈性值變換為比所述第一常數(shù)小的第二常數(shù)，從而進(jìn)行ニ值化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在干， 所述彈性值變換部將基于所述頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值變換為第一常數(shù)，將所述規(guī)定范圍外的彈性值變換為隨著彈性值遠(yuǎn)離所述規(guī)定范圍的弾性值而逐漸成為比第一常數(shù)小的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在干， 基于所述頻度確定的規(guī)定范圍的弾性值是包括頻度最高的彈性值的彈性值范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在干， 基于所述頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值包括使用根據(jù)所述彈性值的每個(gè)大小的頻度而求出的、構(gòu)成所述體數(shù)據(jù)的彈性值的眾數(shù)、平均值、最大值以及最小值中的其中一個(gè)而確定的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在干， 基于所述頻度確定的規(guī)定范圍的弾性值是根據(jù)所述彈性值的每個(gè)大小的頻度而求出的、構(gòu)成所述體數(shù)據(jù)的彈性值的最小值，所述彈性值變換部向該彈性值的最小值分配規(guī)定的大的值，且隨著構(gòu)成所述體數(shù)據(jù)的彈性值增大而分配比所述規(guī)定的大的值逐漸變小的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在干， 所述彈性值變換部求出根據(jù)所述彈性值的每個(gè)大小的頻度而求出的、構(gòu)成所述體數(shù)據(jù)的彈性值的平均值、最大值以及最小值，且通過對(duì)所述平均值的彈性值乘以權(quán)重1、對(duì)從所述最小值到平均值為止的弾性值乘以大于I的權(quán)重、對(duì)從所述平均值到最大值為止的弾性值乘以小于1的權(quán)重，從而改變彈性值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在干， 所述彈性值變換部進(jìn)行變換后的體數(shù)據(jù)的最大值以及最小值分別為體繪制部能夠繪制的最大值以及最小值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在干， 將所述體數(shù)據(jù)的彈性值預(yù)先分離為多個(gè)區(qū)域，所述體繪制部對(duì)分離后的每個(gè)區(qū)域進(jìn)行所述彈性值的變換，從而進(jìn)行繪制。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在干， 所述彈性值變換部通過對(duì)構(gòu)成所述體數(shù)據(jù)的彈性值中的規(guī)定的小的彈性值乘以權(quán)重，從而進(jìn)行使彈性值增大的變換。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述彈性值變換部進(jìn)行對(duì)所述彈性值中的眾數(shù)分配最大的相對(duì)值、對(duì)眾數(shù)以上的彈性值范圍以及眾數(shù)以下的彈性值范圍以相對(duì)值線性減小的方式分配相對(duì)值的變換。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述彈性值變換部進(jìn)行對(duì)構(gòu)成所述體數(shù)據(jù)的彈性值中的最小的彈性值分配最大的相對(duì)值、對(duì)最大的彈性值分配最小的相對(duì)值、對(duì)其間的彈性值范圍以相對(duì)值根據(jù)彈性值而線性減小的方式分配相對(duì)值的變換。
13.—種超聲波圖像的顯示方法，其特征在于， 使用向被檢體內(nèi)發(fā)送超聲波而接收到的信號(hào)，生成由表示彈性的彈性值數(shù)據(jù)構(gòu)成的體數(shù)據(jù)， 對(duì)于構(gòu)成所述體數(shù)據(jù)的彈性值數(shù)據(jù)，按彈性值的每個(gè)大小對(duì)頻度進(jìn)行計(jì)數(shù)，并進(jìn)行使基于所述頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值的值變大、使所述規(guī)定范圍外的彈性值的值變小的變換， 通過對(duì)所述變換后的體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，從而生成三維彈性像來進(jìn)行顯示。
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的顯示方法，為了清晰地描繪出應(yīng)關(guān)注的硬度部位的三維彈性像，針對(duì)構(gòu)成體數(shù)據(jù)的彈性值數(shù)據(jù)，按彈性值的每個(gè)大小對(duì)頻度進(jìn)行計(jì)數(shù)，并進(jìn)行使基于頻度確定的規(guī)定范圍的彈性值的值變大、使規(guī)定范圍外的彈性值的值變小的變換。通過對(duì)變換后的體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，從而應(yīng)關(guān)注的硬度部位的大的值被積算，生成三維彈性像，從而能夠清晰地描繪出應(yīng)關(guān)注的硬度部位。
文檔編號(hào)G06T1/00GK103118600SQ20118004518
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者豬上慎介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)療器械