專利名稱：彈性圖像顯示方法以及超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表示超聲波診斷中診斷部位的生物體組織的硬度或者柔軟度的圖像顯示方法以及超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
超聲波診斷裝置通過(guò)超聲波探頭向被檢查體內(nèi)部發(fā)送超聲波，接收來(lái)自被檢查體內(nèi)部與生物體組織的結(jié)構(gòu)相應(yīng)的超聲波的反射回波信號(hào)，例如構(gòu)成B模式圖像等斷層圖像并顯示以用于診斷。
最近，提出了一種通過(guò)手動(dòng)方法或者機(jī)械方法對(duì)被檢查體施加壓迫力，測(cè)量超聲波圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)測(cè)量時(shí)間不同的兩個(gè)超聲波圖像數(shù)據(jù)求出因壓迫而產(chǎn)生的生物體各部分的位移，根據(jù)生物體各部分的位移數(shù)據(jù)，生成表示生物體組織的硬度或者柔軟度的彈性圖像。這樣，在超聲波探頭的振子元件部的背后設(shè)置壓力傳感器，通過(guò)對(duì)被檢查體進(jìn)行壓迫而求出對(duì)超聲波探頭施加的壓力，求出楊氏模量，顯示彈性圖像?；蛘?，在超過(guò)某個(gè)壓力的閾值時(shí)，使探頭所具備的發(fā)光二極管發(fā)光。關(guān)于這樣的測(cè)量法，記載在專利文獻(xiàn)JP2003-225239A中。
但是，在該專利文獻(xiàn)中，沒(méi)有言及求出施加給超聲波探頭的壓力，只計(jì)算出楊氏模量，將壓迫狀態(tài)信息顯示在畫(huà)面上。
另一方面，有報(bào)告稱生物體組織的硬度具有非線性，根據(jù)壓迫生物體組織時(shí)的壓迫條件改變組織的硬度(例如，Kroushkop TA，et al.ElasticModuli of Breast and Prostate Tissue Under Compression.Ultrasonic Imaging.1998；20260-274)。在此，所謂壓迫條件，是指對(duì)生物體組織施加的壓力隨時(shí)間的變化、壓迫量(從壓縮為零的狀態(tài)開(kāi)始的生物體組織的壓縮量)的變化、壓迫速度等。
即，由于生物體組織的硬度依賴于壓迫條件而改變，因此所測(cè)量的彈性圖像也因壓迫條件而不同。參考圖1(A)～(C)對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。圖1(A)表示壓迫適當(dāng)時(shí)的圖像例，用黑圓圈表示硬的組織的區(qū)域，除此以外的軟的組織的區(qū)域用白色表示。圖1(B)表示壓迫過(guò)大時(shí)的圖像例，在作為硬的組織區(qū)域的黑圓圈內(nèi)也產(chǎn)生變形，與周?chē)能浀慕M織區(qū)域之間的邊界不清晰，圖像的對(duì)比度也降低。圖1(C)表示壓迫不足時(shí)的圖像例，由于未對(duì)生物體組織作用足夠的應(yīng)力，因此在均勻柔軟的組織區(qū)域也散在有無(wú)變形的點(diǎn)(被識(shí)別為硬的部分)，成為不均勻的圖像。
但是，以往由于考慮到要檢測(cè)壓迫條件以及將壓迫條件的信息與彈性圖像對(duì)應(yīng)顯示，因此檢查者難以客觀地判斷根據(jù)所關(guān)注部位的彈性圖像所識(shí)別的彈性信息是否因壓迫條件而不同。因而，由于檢查者只能根據(jù)在基于主觀的壓迫條件(適當(dāng)壓迫、不足壓迫、過(guò)大壓迫)下所測(cè)量的彈性圖像進(jìn)行診斷，因此存在根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或熟練程度會(huì)產(chǎn)生診斷結(jié)果不同的不利情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述問(wèn)題而完成的發(fā)明，其研究的課題是與經(jīng)驗(yàn)或熟練程度無(wú)關(guān)并能根據(jù)彈性圖像進(jìn)行客觀或者確定性的診斷。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的第一技術(shù)方案的彈性圖像顯示方法，其特征在于，對(duì)被檢查體施加壓力測(cè)量上述被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)，基于該超聲波斷層數(shù)據(jù)求出與上述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量，基于該物理量生成上述斷層部位的彈性圖像，并顯示于顯示裝置，基于對(duì)上述被檢查體施加的上述壓力，求出與上述斷層部位的壓迫狀態(tài)相關(guān)的壓迫狀態(tài)信息，將該壓迫狀態(tài)信息與上述彈性圖像一起顯示于上述顯示裝置。
在這里，與彈性相關(guān)的物理量，可以是組織的變形和彈性模量中的任何一種，與此相一致，彈性圖像可以是形變圖像和彈性模量圖像中的任何一種。另外，對(duì)被檢查體施加的壓力，可以通過(guò)設(shè)置在與被檢查體抵接所采用的超聲波探頭中的壓迫部件來(lái)施加。這種情況下的壓力，可以通過(guò)設(shè)置在壓迫部件中的壓力傳感器和參考變形體(reference deforming body)中的任何一方的壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)測(cè)量。或者，可以基于在不同時(shí)間測(cè)量的2個(gè)超聲波斷層數(shù)據(jù)，求出斷層部位的組織的位移，基于該位移數(shù)據(jù)求出對(duì)被檢查體施加的壓力。
這樣，如果采用本發(fā)明的第一技術(shù)方案的彈性圖像顯示方法，則可以向檢查者同時(shí)提供彈性圖像和壓迫狀態(tài)。即，將與施加給被檢查體的壓力相關(guān)的壓迫狀態(tài)信息與彈性圖像一起顯示，因此檢查者可以根據(jù)圖像顯示的壓迫狀態(tài)信息判斷壓迫條件(壓迫適當(dāng)、壓迫不足、壓迫過(guò)大)，根據(jù)在適當(dāng)?shù)膲浩认滤鶞y(cè)量的彈性圖像進(jìn)行判斷。其結(jié)果為，不論經(jīng)驗(yàn)或熟練度如何，都可以進(jìn)行客觀或者確定的診斷。
另外，彈性圖像優(yōu)選使對(duì)被檢查體施加的壓力周期性改變而進(jìn)行測(cè)量。因此，顯示在顯示裝置中的壓迫狀態(tài)信息，根據(jù)對(duì)被檢查體施加的壓力隨時(shí)間的變化而改變。
另外，對(duì)被檢查體施加的壓力，可以經(jīng)由與被檢查體抵接而采用的超聲波探頭來(lái)施加。在這種情況下，優(yōu)選根據(jù)壓迫狀態(tài)信息來(lái)判斷對(duì)被檢查體施加的壓力是否進(jìn)入設(shè)定范圍，當(dāng)該壓力在設(shè)定范圍之外時(shí)，將該意思的警報(bào)通過(guò)聲音和圖像顯示中的至少一種被輸出。這樣，檢查者便可用手調(diào)整經(jīng)由超聲波探頭施加的壓迫量，以與適當(dāng)?shù)姆秶恢?。作為該圖像顯示，可以使用向下箭頭或者向上箭頭等圖形，或者在適當(dāng)壓迫時(shí)用藍(lán)色、壓迫過(guò)大時(shí)用紅色、壓迫不足時(shí)用黃色等色調(diào)，或者使用作為聲音的“請(qǐng)減輕壓迫”或“請(qǐng)加強(qiáng)壓迫”。
在上述情況下，壓迫狀態(tài)信息，是與長(zhǎng)軸方向?qū)?yīng)求出的壓力分布數(shù)據(jù)，該長(zhǎng)軸方向是構(gòu)成超聲波探頭的多個(gè)振子的排列方向，使該壓力分布數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于彈性圖像的超聲波探頭的長(zhǎng)軸方向的坐標(biāo)方向匹配，并用條形圖或者線圖顯示在上述顯示裝置中。在這種情況下，求出壓力分布數(shù)據(jù)相對(duì)于基準(zhǔn)壓力的偏差，使該偏差與對(duì)應(yīng)于彈性圖像的超聲波探頭的長(zhǎng)軸方向的坐標(biāo)方向匹配，并用線圖顯示在顯示裝置中。這樣，由于檢查者可以判斷用手經(jīng)由超聲波探頭施加的壓迫量有偏頗，因此可以均勻地調(diào)整壓迫量。
另外，代替通過(guò)壓力分布顯示壓迫狀態(tài)信息，也可以是壓力分布的平均值、分散值、中位數(shù)、最大值、最小值中的至少一個(gè)壓力數(shù)據(jù)，將該壓力數(shù)據(jù)與彈性圖像并列顯示在顯示裝置中。在這種情況下，壓力數(shù)據(jù)可以用數(shù)值、具有與該數(shù)值對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度的條形圖、賦予與上述數(shù)值對(duì)應(yīng)的亮度或者色調(diào)的圖形、具有與上述數(shù)值對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度且賦予與上述數(shù)值對(duì)應(yīng)的亮度或者色調(diào)的條形圖、用針的旋轉(zhuǎn)角表示上述數(shù)值的模擬儀表、具有上述數(shù)值的直徑的圓形、模擬上述斷層部位的壓縮變形的狀態(tài)來(lái)表示上述數(shù)值的圖形中的至少一種，來(lái)顯示。另外，在采用條形圖、模擬儀表、圓形來(lái)顯示時(shí)，通過(guò)與壓力數(shù)據(jù)的數(shù)值刻度匹配進(jìn)行顯示，從而容易客觀識(shí)別壓迫量。由于有些情況下因觀察部位會(huì)使壓迫狀態(tài)的變化較大，因此可以采用對(duì)數(shù)刻度作為數(shù)值刻度。另外，在用賦予亮度或者色調(diào)圖形進(jìn)行顯示時(shí)，可以與亮度或者色調(diào)對(duì)應(yīng)來(lái)顯示壓力數(shù)據(jù)的數(shù)值刻度。
另外，本發(fā)明的第二技術(shù)方案的彈性圖像顯示方法，一邊對(duì)被檢查體反復(fù)施加壓力，一邊測(cè)量上述被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)，并基于該超聲波斷層數(shù)據(jù)求出與上述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量，基于該物理量生成上述斷層部位的彈性圖像并顯示在顯示裝置上，求出對(duì)上述斷層部位施加的壓力隨時(shí)間的變化，將該壓力變化線圖與上述彈性圖像一起顯示在上述顯示裝置中。
這樣，觀察作為壓迫狀態(tài)信息的壓力變化線圖，便可以判斷對(duì)被檢查體反復(fù)施加的壓力的最大值以及最小值、進(jìn)而反復(fù)周期的速度是否適當(dāng)。這種情況下的壓力變化線圖，可以采用與長(zhǎng)軸方向?qū)?yīng)而求出的壓力分布的平均值、分散值、中位數(shù)、最大值、最小值中的至少一種，該長(zhǎng)軸方向?yàn)闃?gòu)成超聲波探頭的多個(gè)振子的排列方向。尤其，優(yōu)選將成為對(duì)斷層部位施加的壓力隨時(shí)間的變化的范例(example)的參考線圖，與壓力變化線圖重疊顯示在顯示裝置中。這樣，檢查者便可以將用手經(jīng)由超聲波探頭施加的壓迫操作調(diào)整至最佳狀態(tài)。
另外，將壓力變化線圖與彈性圖像保存在影像存儲(chǔ)器(cine memory)中，在顯示從影像存儲(chǔ)器中讀出的壓力變化線圖與彈性圖像時(shí)，在壓力變化線圖的時(shí)間軸上顯示標(biāo)記，在沿著時(shí)間軸使該標(biāo)記移動(dòng)時(shí)，可以顯示與該標(biāo)記的時(shí)間對(duì)應(yīng)的彈性圖像。
另外，通過(guò)使壓力變化線圖與彈性圖像靜止(freeze)，在壓力變化線圖中設(shè)定壓力變化的1個(gè)周期的始點(diǎn)和終點(diǎn)，并記錄保存該所設(shè)定的1個(gè)周期的壓力變化線圖與彈性圖像，從而反復(fù)觀察在適當(dāng)?shù)膲浩葪l件下的彈性圖像，便可以進(jìn)行確定的診斷。在這種情況下，便可以自動(dòng)設(shè)定壓力變化的1個(gè)周期的始點(diǎn)和終點(diǎn)。
另外，實(shí)施本發(fā)明的彈性圖像顯示方法的超聲波診斷裝置，其構(gòu)成具備信號(hào)處理機(jī)構(gòu)，其對(duì)通過(guò)與被檢查體抵接的超聲波探頭所檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行處理并生成斷層圖像以及彈性圖像；壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其求出對(duì)上述被檢查體施加的壓力；壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由上述壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)所求出的壓力數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)上述被檢查體的壓迫狀態(tài)；和顯示機(jī)構(gòu)，其使由該壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)所評(píng)價(jià)的壓迫狀態(tài)信息與上述彈性圖像對(duì)應(yīng)并顯示。
另外，具備保存上述壓力變化線圖與上述彈性圖像的影像存儲(chǔ)器，和控制該影像存儲(chǔ)器的控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)在將從上述影像存儲(chǔ)器讀出的上述壓力變化線圖與上述彈性圖像顯示在上述顯示機(jī)構(gòu)中時(shí)，在上述壓力變化線圖的時(shí)間軸上顯示標(biāo)記，在沿著時(shí)間軸移動(dòng)該標(biāo)記時(shí)，從上述影像存儲(chǔ)器中讀出與該標(biāo)記的時(shí)間對(duì)應(yīng)的彈性圖像并顯示。這樣，從存儲(chǔ)在影像存儲(chǔ)器中的壓力變化線圖中客觀地選擇通過(guò)適當(dāng)?shù)膲浩炔僮魉@得的信息，并使用該信息進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑\斷。
在這種情況下，控制機(jī)構(gòu)可以使壓力變化線圖與彈性圖像靜止，在壓力變化線圖中設(shè)定壓力變化的1個(gè)周期的始點(diǎn)和終點(diǎn)，并將該所設(shè)定的1個(gè)周期的壓力變化線圖與彈性圖像保存在記錄介質(zhì)中。這樣，一邊確認(rèn)反映了壓力數(shù)據(jù)的大小的時(shí)間變化的信息，一邊從存儲(chǔ)在影像存儲(chǔ)器中的彈性圖像中任意選擇適當(dāng)?shù)膲浩炔僮鞯膹椥詧D像，可以人為選擇最適于診斷的壓迫狀態(tài)的范圍并保存。
另外，上述控制機(jī)構(gòu)，可以自動(dòng)設(shè)定壓力變化的1個(gè)周期的始點(diǎn)和終端。由此，便可以自動(dòng)檢測(cè)·選擇適當(dāng)壓迫的期間的最初和最后，即適當(dāng)?shù)膲浩炔僮鞯?個(gè)周期，保存該1個(gè)周期的彈性圖像組，以便以后確認(rèn)。


圖1為說(shuō)明彈性圖像依賴于壓迫程度的圖。
圖2為表示本發(fā)明的超聲波診斷裝置的實(shí)施例的框圖。
圖3為表示安裝有壓迫板的超聲波探頭的實(shí)施例的圖。
圖4為表示具備壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的超聲波探頭的實(shí)施例的圖。
圖5為表示本發(fā)明的特征部的壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部的實(shí)施例的框圖。
圖6是示出在壓迫板上設(shè)置多個(gè)壓力傳感器的壓力傳感器組的圖。
圖7是表示被圖像化為條形圖的壓迫狀態(tài)信息的圖。
圖8是示出根據(jù)所壓迫的強(qiáng)度來(lái)改變表示當(dāng)前時(shí)刻的壓迫狀態(tài)信息的條形圖的長(zhǎng)度的圖。
圖9是示出同時(shí)顯示條形像的壓迫狀態(tài)信息和彈性圖像的顯示圖像的例子的圖。
圖10是示出將超聲波探頭在長(zhǎng)軸方向的壓力分布與彈性圖像對(duì)應(yīng)顯示的例子的圖。
圖11是示出通過(guò)模擬顯示被檢查體的壓縮變形的狀態(tài)的圖形來(lái)表示壓迫狀態(tài)信息的例子的圖。
圖12是示出壓迫狀態(tài)信息的壓力數(shù)據(jù)的各種顯示法的例子的圖。
圖13是示出壓迫狀態(tài)信息的顯示圖像的變形例的圖。
圖14是示出采用條形圖表示壓迫狀態(tài)信息的壓力數(shù)據(jù)的情況的變形例的圖。
圖15是示出通過(guò)壓力變化線圖表示從過(guò)去到現(xiàn)在為止的壓迫狀態(tài)隨時(shí)間的變化的例子的圖。
圖16是示出在圖15的壓迫狀態(tài)的壓力變化線圖中顯示壓迫操作的范例的例子的圖。
圖17是示出檢測(cè)出不適當(dāng)?shù)膲浩炔⒎答伣o檢查者的例子的圖。
圖18是示出壓力范圍處于不適當(dāng)?shù)膲浩确秶鷷r(shí)的其它顯示例的圖。
圖19是示出通過(guò)在壓力變化線圖上指定任意的時(shí)間而使與該時(shí)間對(duì)應(yīng)的彈性圖像連動(dòng)顯示的例子的圖。
圖20是示出通過(guò)在壓力變化線圖中指定任意2點(diǎn)的時(shí)間而提取與該時(shí)間范圍對(duì)應(yīng)的彈性圖像組的例子的圖。
圖21是示出自動(dòng)檢測(cè)適當(dāng)?shù)膲浩葼顟B(tài)下的1個(gè)周期，并將該1個(gè)周期的彈性圖像組作為保存范圍的情況一例的圖。
圖22是示出將適當(dāng)?shù)膲浩葼顟B(tài)的期間設(shè)定在壓力范圍內(nèi)，并將該范圍的彈性圖像作為保存范圍的情況一例的圖。
圖23是示出在自動(dòng)檢測(cè)出適當(dāng)?shù)膲浩葼顟B(tài)的一個(gè)周期的情況下的檢測(cè)方法的一例的圖。
圖24是示出壓力范圍適當(dāng)、不足、過(guò)大的情況下的其它顯示例的圖。
圖25是示出將相對(duì)于超聲波探頭在長(zhǎng)軸方向的壓力分布的基準(zhǔn)壓力的偏差，與彈性圖像的對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)方向匹配并用線圖來(lái)表示的例子的圖。
圖26是示出使超聲波探頭在長(zhǎng)軸方向的絕對(duì)壓力分布與壓力大小的變化量的壓力變化分布與彈性圖像對(duì)應(yīng)通過(guò)條形圖顯示的例子的圖。
圖27是示出使在圖像上設(shè)定的應(yīng)力關(guān)心線中超聲波探頭在長(zhǎng)軸方向的應(yīng)力分布與壓力變化分布，與彈性圖像對(duì)應(yīng)并通過(guò)條形圖顯示的例子的圖。
圖28是顯示所關(guān)心的區(qū)域的變形的累計(jì)值和彈性模量之間的關(guān)系并通過(guò)條形圖顯示形變的累計(jì)值的例子的圖。
圖29(a)是cMUT振子的剖面圖。
圖29(b)是配置多個(gè)cMUT振子而形成的振子的平面圖。
圖29(c)是在超聲波收發(fā)面的兩側(cè)配置cMUT振子而形成的超聲波振子的結(jié)構(gòu)圖。
圖30是示出應(yīng)用cMUT振子的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的體內(nèi)用超聲波探頭的一例的圖。
圖31(a)是示出應(yīng)用cMUT振子的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的體內(nèi)用超聲波探頭的其它例子的圖。
圖31(b)是說(shuō)明圖31(a)的體內(nèi)用超聲波探頭的動(dòng)作的圖。
圖32是說(shuō)明參考變形體的固定工具以及固定方法的圖。
圖33是示出參考變形體的固定方法的其它例子的圖。
圖34是示出凹型形狀的參考變形體的一例的圖。
圖35是一體化形成參考變形體和其固定工具的一例的外觀圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。圖2是表示本發(fā)明的超聲波診斷裝置的實(shí)施例的框圖。該超聲波診斷裝置是利用超聲波得到有關(guān)被檢查體10的診斷部位的斷層圖像并顯示表示被檢查體10的生物體組織的硬度或者柔軟度的彈性圖像。如圖所示，該超聲波診斷裝置具有探頭100、超聲波收發(fā)控制電路101、發(fā)送電路102、接收電路103、調(diào)相加法電路104、信號(hào)處理部105、黑白掃描轉(zhuǎn)換器106、圖像顯示器107、和裝置控制接口部116，還具備RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108、位移測(cè)量部109、壓力測(cè)量部110、形變以及彈性模量運(yùn)算部111、彈性數(shù)據(jù)處理部112、彩色掃描轉(zhuǎn)換器113、切換加法器114、壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115、和影像存儲(chǔ)部(cine memory)117。
超聲波探頭100，采用機(jī)械或者電子方式進(jìn)行波束掃描并向被檢查體10發(fā)送超聲波以及接收來(lái)自被檢查體10的超聲波。在探頭100的超聲波收發(fā)面整齊排列配置有作為超聲波的產(chǎn)生源并且接收反射回波的振子的元件組。通常，采用超聲波的彈性圖像化中被檢查體的壓迫動(dòng)作，是通過(guò)圖3(A)、(B)中所示的形狀的超聲波探頭進(jìn)行的。尤其是，如圖(B)所示，為了對(duì)被檢查體10的診斷部位有效地賦予應(yīng)力分布，采用與超聲波探頭100的超聲波收發(fā)面1001面對(duì)面安裝壓迫板21的結(jié)構(gòu)。另外，采用如下方法，即，使由超聲波探頭100的超聲波收發(fā)面1001與壓迫板21雙方構(gòu)成的壓迫面與被檢查體10的體表接觸，用手使壓迫面上下移動(dòng)來(lái)壓迫被檢查體10。
超聲波收發(fā)信號(hào)控制電路101，對(duì)發(fā)送以及接收超聲波的時(shí)刻進(jìn)行控制。發(fā)送電路102，對(duì)探頭100進(jìn)行驅(qū)動(dòng)生成用于產(chǎn)生超聲波的發(fā)送脈沖。這時(shí)，通過(guò)內(nèi)置的發(fā)送延遲電路將所發(fā)送的超聲波的會(huì)聚點(diǎn)設(shè)定為某深度。接收電路103，按規(guī)定的增益將由探頭100所接收的反射回波信號(hào)進(jìn)行放大。調(diào)相加法電路104，輸入由接收電路103所放大的接收信號(hào)并控制它們的相位，將來(lái)自一個(gè)或者多個(gè)會(huì)聚點(diǎn)的接收信號(hào)進(jìn)行調(diào)相并相加。信號(hào)處理部105，輸入來(lái)自調(diào)相加法電路104的接收信號(hào)并進(jìn)行增益補(bǔ)正、日志壓縮、檢波、輪廓強(qiáng)調(diào)、濾波處理等信號(hào)處理。另外，由這些探頭100、發(fā)送電路102、接收電路103、調(diào)相加法電路104以及信號(hào)處理部105整體構(gòu)成超聲波收發(fā)機(jī)構(gòu)，通過(guò)使用探頭100使超聲波波束在被檢查體10的體內(nèi)的斷層部位沿著恒定方向掃描，從而得到一張斷層圖像。另外，信號(hào)處理部105構(gòu)成生成斷層圖像的信號(hào)處理機(jī)構(gòu)。
黑白掃描轉(zhuǎn)換器106，由將作為從信號(hào)處理部105輸出的超聲波斷層圖像數(shù)據(jù)的反射回波信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器、按時(shí)間序列保存由該A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化的斷層圖像數(shù)據(jù)的多個(gè)幀存儲(chǔ)器、和對(duì)它們的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制器組成。即，通過(guò)取入從信號(hào)處理部105輸出的反射回波信號(hào)，從而按超聲波周期獲得斷層部位的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)。另外，具備用于按電視同步方式讀出RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)的斷層掃描機(jī)構(gòu)以及用于進(jìn)行系統(tǒng)的控制的機(jī)構(gòu)。
圖像顯示器107，是一種顯示由黑白掃描轉(zhuǎn)換器106所得到的按時(shí)間序列的斷層圖像數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)。即，包括從黑白掃描轉(zhuǎn)換器106經(jīng)由切換加法器14取入圖像數(shù)據(jù)并將所取入的圖像數(shù)據(jù)變換成模擬信號(hào)的D/A變換器、和輸入來(lái)自該D/A變換器的模擬視頻信號(hào)并作為圖像顯示的彩色監(jiān)視器。
RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108以及位移測(cè)量部109從調(diào)相加法電路104的輸出側(cè)分支設(shè)置。與RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108以及位移測(cè)量部109并列設(shè)置壓力測(cè)量部110。在壓力測(cè)量部110和位移測(cè)量部109的后段設(shè)置有形變以及彈性模量運(yùn)算部111。形變以及彈性模量運(yùn)算部111的輸出向彈性數(shù)據(jù)處理部112輸入，以生成彈性圖像數(shù)據(jù)。即，由形變以及彈性模量運(yùn)算部111和彈性數(shù)據(jù)處理部112構(gòu)成生成彈性圖像的信號(hào)處理機(jī)構(gòu)。從壓力測(cè)量部110的輸出側(cè)分支設(shè)置有壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115。在形變以及彈性模量運(yùn)算部111的后段設(shè)置有彈性數(shù)據(jù)處理部112。在彈性數(shù)據(jù)處理部112的后段設(shè)置有彩色掃描轉(zhuǎn)換器113。在壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115、彩色掃描轉(zhuǎn)換器113與黑白掃描轉(zhuǎn)換器106的輸出側(cè)設(shè)置有切換加法器114。
RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108，將從調(diào)相加法電路104以超聲波診斷裝置的幀頻率經(jīng)時(shí)地依次輸出的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)依次保存在RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108所具備的幀存儲(chǔ)器內(nèi)。令當(dāng)前保存在RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108中的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)作為RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)N，令在時(shí)間上過(guò)去的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)為N-1、N-2、N-3、…、N-M。RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108，依據(jù)超聲波診斷裝置的控制命令從在時(shí)間上過(guò)去的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)N-1、N-2、N-3、…、N-M中選擇一個(gè)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，將其作為RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)X，并與RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)N一起向位移測(cè)量部109輸出。即，RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108，輸出1組RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)(N，X)。雖然將來(lái)自調(diào)相加法電路104的輸出信號(hào)描述為RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，但還可以是例如變成對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行組合解調(diào)的I、Q信號(hào)的形式的信號(hào)。
位移測(cè)量部109，根據(jù)在RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108中所選擇的1組RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，通過(guò)進(jìn)行一維或者二維相關(guān)處理，測(cè)量斷層圖像上的各測(cè)量點(diǎn)的位移或者移動(dòng)矢量(位移的方向和大小)，并生成位移幀數(shù)據(jù)。作為該移動(dòng)矢量的檢測(cè)方法，例如有JP5-317313A所記載的模塊·匹配(block matching)法和梯度法。模塊匹配法是將圖像分成例如由N×N個(gè)像素組成的模塊，從之前的幀中搜索與當(dāng)前的幀中所關(guān)注的模塊最近似的模塊，并參考該模塊進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼。
壓力測(cè)量部110，使用如圖4(A)所示的在壓迫板21等中安裝的壓力傳感器31～36或圖4(B)所示的在壓迫板21等中安裝的參考變形體37等，測(cè)量對(duì)被檢查體10的體表面等施加的壓力。其測(cè)量結(jié)果作為壓力數(shù)據(jù)被發(fā)送給形變以及彈性模量運(yùn)算部111、和壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115。有關(guān)該壓力數(shù)據(jù)的獲得方法，詳細(xì)記載在本案申請(qǐng)人之前申請(qǐng)的特愿2003-178685號(hào)(JP2005-13283A)以及特愿2003-300325號(hào)(JP2005-66041)中。
形變以及彈性模量運(yùn)算部111，根據(jù)通過(guò)位移測(cè)量部109以及壓力測(cè)量部110所分別求出的位移幀數(shù)據(jù)(移動(dòng)量)以及壓力數(shù)據(jù)，運(yùn)算斷層圖像上各測(cè)量點(diǎn)的形變以及彈性模量，并生成形變或者彈性模量的數(shù)值數(shù)據(jù)(彈性幀數(shù)據(jù))，將其作為彈性幀數(shù)據(jù)向彈性數(shù)據(jù)處理部112輸出。關(guān)于形變的運(yùn)算，例如可以通過(guò)對(duì)位移進(jìn)行空間微分而計(jì)算出來(lái)，并不需要壓力數(shù)據(jù)。另外，關(guān)于彈性模量?jī)?nèi)之一的例如楊氏模量Ym的運(yùn)算，可以按照下式用各運(yùn)算點(diǎn)的形變量除各運(yùn)算點(diǎn)的應(yīng)力(壓力)而求出。
Ymi，j＝壓力(應(yīng)力)i，j/(形變量i，j)(i，j＝1，2，3……)在此，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112，對(duì)從形變以及彈性模量運(yùn)算部111輸入的彈性幀數(shù)據(jù)，施以坐標(biāo)平面內(nèi)的光滑化(smoothing)處理、對(duì)比度最佳化處理或幀之間的在時(shí)間軸方向的光滑化處理等各種圖像處理，并將處理后的彈性幀數(shù)據(jù)向彩色掃描轉(zhuǎn)換器113輸出。有關(guān)該彈性數(shù)據(jù)處理部112，詳細(xì)記載在本案申請(qǐng)人之前申請(qǐng)的特愿2003-006932號(hào)(JP2004-261198A)中。
彩色掃描轉(zhuǎn)換器113，構(gòu)成色調(diào)信息變換機(jī)構(gòu)，其輸入從彈性數(shù)據(jù)處理部112輸出的彈性幀數(shù)據(jù)、與來(lái)自超聲波診斷裝置控制部的命令或者來(lái)自彈性數(shù)據(jù)處理部112的彈性幀數(shù)據(jù)中作為灰度化選擇范圍的上限值以及下限值。此外，根據(jù)該彈性幀數(shù)據(jù)賦予紅、綠、藍(lán)等色調(diào)信息作為彈性圖像數(shù)據(jù)。例如，在從彈性數(shù)據(jù)處理部112輸出的彈性幀數(shù)據(jù)中，對(duì)于測(cè)量形變很大的區(qū)域，在彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)被變換成紅色代碼，相反對(duì)于測(cè)量形變很小的區(qū)域，在彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)被變換成藍(lán)色代碼。
另外，彩色掃描轉(zhuǎn)換器113可以由黑白掃描轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，對(duì)于測(cè)量形變很大的區(qū)域，可以在彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)以高亮度顯示，相反，對(duì)于測(cè)量形變小的區(qū)域，可以在彈性圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的以低亮度顯示。
切換加法器114，輸入來(lái)自黑白掃描轉(zhuǎn)換器106的黑白斷層圖像數(shù)據(jù)和來(lái)自彩色掃描轉(zhuǎn)換器113的彩色彈性圖像數(shù)據(jù)，將兩個(gè)圖像相加或者切換并向圖像顯示器107輸出。在這種情況下，按照僅輸出黑白的斷層圖像數(shù)據(jù)或者僅輸出彩色的彈性圖像數(shù)據(jù)，或者將兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)相加合成后輸出的方式進(jìn)行切換。在這種情況下，例如如特許文獻(xiàn)JP2000-60583A所示，也可以在兩個(gè)畫(huà)面顯示中同時(shí)顯示黑白斷層圖像和彩色或者黑白掃描轉(zhuǎn)換器106中的黑白彈性圖像。另外，也可以是例如本案申請(qǐng)人在專利文獻(xiàn)JP2004-135929A中所記載的那樣，在黑白斷層圖像中半透明重疊顯示彩色彈性圖像。此外，從該切換加法器114向影像存儲(chǔ)部117和圖像顯示器107輸出顯示圖像數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例中的壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115，利用從壓力測(cè)量部110輸出的壓力數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)當(dāng)前時(shí)刻所關(guān)心的部位的壓迫狀態(tài)，并且生成反映該壓迫狀態(tài)的壓迫狀態(tài)信息。所生成的壓迫狀態(tài)信息在彩色掃描轉(zhuǎn)換器113中被圖像化，并經(jīng)由切換加法器114向圖像顯示器107輸出。這樣，便可將當(dāng)前時(shí)刻所關(guān)心的部位的壓迫狀態(tài)信息在圖像顯示器107圖像化并顯示，并反饋給檢查者。
即，本實(shí)施例的彈性圖像的顯示方法，是一邊借助超聲波探頭100向被檢查體10施加壓力，一邊測(cè)量作為被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，并根據(jù)該RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)求出與斷層部位中的組織的彈性相關(guān)的物理量如形變或者彈性模量，根據(jù)該形變以及彈性模量生成斷層部位的彈性圖像并顯示在圖像顯示器107中，與此同時(shí)，根據(jù)向被檢查體10施加的壓力，在壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中求出與斷層部位的壓迫狀態(tài)相關(guān)的壓迫狀態(tài)信息，將該壓迫狀態(tài)信息與彈性圖像一起顯示在圖像顯示器107中。
以下，將對(duì)在壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中所生成的壓迫狀態(tài)信息以及壓迫狀態(tài)圖像和彈性圖像的顯示方法的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
(實(shí)施例1)圖5為表示本實(shí)施例中的壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115所進(jìn)行的一連串的處理的流程的框圖。壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115，其構(gòu)成具備存儲(chǔ)器電路1151、壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)電路1152和圖像構(gòu)建電路1153。存儲(chǔ)器電路1151，保存從壓力測(cè)量部110輸出的測(cè)量結(jié)果的壓力數(shù)據(jù)，并向壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)電路1152輸出。壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)電路1152，輸入從存儲(chǔ)器電路1151輸出的壓力數(shù)據(jù)，在顯示壓迫狀態(tài)時(shí)，按照成為最佳圖像的方式，對(duì)該壓力數(shù)據(jù)實(shí)施溢出處理或平均值計(jì)算處理等統(tǒng)計(jì)處理，將作為其結(jié)果的數(shù)值數(shù)據(jù)作為壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)向下一段的圖像構(gòu)建電路1153輸出。圖像構(gòu)建電路1153，輸入從壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)電路1152輸出的壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，并構(gòu)建反映該壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的圖像作為壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)，向切換加法器114輸出。
接著，說(shuō)明該壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115的動(dòng)作例子。對(duì)將采用多個(gè)傳感器所測(cè)量的壓力數(shù)據(jù)作為統(tǒng)計(jì)學(xué)特征顯示的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖6為表示采用多個(gè)傳感器測(cè)量壓力時(shí)的探頭的變形例的圖。在圖4(A)中，雖然表示了沿著圓形壓迫板21的周緣安裝壓力傳感器31～36的情況，但圖6的探頭是壓力測(cè)量部中的壓力傳感器組5l～5f、6l～6f沿著長(zhǎng)方形的超聲波收發(fā)面1001的長(zhǎng)軸方向多個(gè)配置在壓迫板21的兩側(cè)。對(duì)使用來(lái)自這些壓力傳感器組5l～5f、6l～6f的壓力數(shù)據(jù)組制作壓迫狀態(tài)信息的情況進(jìn)行說(shuō)明。
將從壓力傳感器組5l～5f、6l～6f輸出的時(shí)刻t的壓力數(shù)據(jù)組表示為Pi，j(t)(i＝1，2，3，…，N；j＝1，2，3…，M)。在此，指標(biāo)i表示在探頭的超聲波收發(fā)面的長(zhǎng)軸方向的坐標(biāo)，指標(biāo)j表示在短軸方向的坐標(biāo)，以指標(biāo)參考所有的壓力數(shù)據(jù)組。這些壓力數(shù)據(jù)組Pi，j(t)，作為測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)組Ri，j(t)(i＝1，2，3，…，N；j＝1，2，3…，M)保存在存儲(chǔ)器電路1151中。
壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)電路1152，進(jìn)行例如將測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)組Ri，j(t)作為母集的統(tǒng)計(jì)處理，作為該統(tǒng)計(jì)特征量，采用下式運(yùn)算其平均值＜Ri，j(t)>。
<Ri，j(t)>＝{∑(測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)Ri，j(t))}/(N×M)該平均值<Ri，j(t)>被設(shè)定作為壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。
例如，如圖7所示，圖像構(gòu)建電路1153，構(gòu)建將測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)組的平均值<Ri，j(t)>的值圖像顯示稱與之相應(yīng)的長(zhǎng)度的條形圖的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)。另外，構(gòu)建對(duì)賦予了平均值的數(shù)值和單位的量規(guī)(gauge)202進(jìn)行圖像顯示的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)。
壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的壓迫狀態(tài)而時(shí)時(shí)刻刻產(chǎn)生變化，例如，如圖8的模式圖所示，根據(jù)正在壓迫對(duì)象組織204的強(qiáng)度，表示當(dāng)前時(shí)刻的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)的條形圖203的長(zhǎng)度會(huì)時(shí)時(shí)刻刻產(chǎn)生變化。
圖9是表示本實(shí)施例的切換加法器114的動(dòng)作例子的圖。如上所述，在構(gòu)建壓迫狀態(tài)圖像速據(jù)，并向切換加法器114輸出時(shí)，將從壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115輸出的壓迫狀態(tài)圖像205、從彩色掃描轉(zhuǎn)換器106輸出的彈性圖像206、和從黑白掃描轉(zhuǎn)換器106輸出的斷層圖像207組合，構(gòu)成例如圖9所示的一個(gè)顯示圖像數(shù)據(jù)，將該顯示圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像顯示器107以便檢查者可以觀察。
在上述實(shí)施例中，雖然就在壓力測(cè)量部110中特別采用如圖4(A)所示的壓力傳感器的例子作了說(shuō)明，但本發(fā)明并非限于此，例如也可以采用如圖4(B)所示的參考變形體37作為壓力傳感器的代替品，實(shí)現(xiàn)同樣的動(dòng)作。即，按照覆蓋超聲波探頭10的超聲波收發(fā)面1001的方式，設(shè)置參考變形體37，通過(guò)信號(hào)處理測(cè)量在壓迫診斷部位時(shí)賦予體表的壓力。在超聲波探頭10的超聲波收發(fā)面1001中整齊配置作為超聲波的產(chǎn)生源并接收反射回波的振子的元件組。在圖像顯示器107中顯示的壓力分布表示參考變形體37與被檢查體的邊界線。
邊界檢測(cè)電路(未圖示)，使用RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，檢測(cè)出被檢查體10的表皮與參考變形體37之間的邊界，將所檢測(cè)的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)中邊界的坐標(biāo)作為邊界坐標(biāo)數(shù)據(jù)向壓力運(yùn)算電路(未圖示)輸出。壓力運(yùn)算電路，使用由邊界檢測(cè)電路所檢測(cè)出的邊界坐標(biāo)數(shù)據(jù)，提取RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)中的來(lái)自參考變形體37的RF信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算求出賦予被檢查體1的表皮和參考變形體37的邊界的壓力。由于參考變形體37的彈性模量是已知的，因此若令其為Ym(例如楊氏模量)，則存在壓力(應(yīng)力)pi＝Y(jié)m×(形變量δdi)(i＝1，2，3，…n)(1)的關(guān)系，可以求出數(shù)據(jù)區(qū)域d1、d2、d3…dn的內(nèi)部的壓力分布并分別作為壓力分布p1、p2、p3…pn。通過(guò)解析這些壓力分布pd1、pd2、pd3…pdn，從而令被檢查體10的表皮與參考變形體37的邊界的壓力分別為壓力p1、p2、p3…pn，求出各個(gè)振子v1、v2、v3…vn在垂直下方時(shí)的壓力。
作為參考變形體37，優(yōu)選采用含有聲耦合材料或聲透鏡材料等超聲波衰減小，且聲速、聲阻抗與生物體內(nèi)相近等的與生物體之間的聲耦合特性優(yōu)良且同時(shí)形狀復(fù)原性以及形狀保持性也優(yōu)良的原材料的材料。通常，聲耦合材料是構(gòu)成在超聲波圖像診斷中通常使用的聲介質(zhì)的材料。該聲介質(zhì)在使超聲波探頭10的超聲波收發(fā)面1001與如生物體表面那樣的有凹凸不平的部分接觸時(shí)，使其之間不會(huì)產(chǎn)生間隙。即，如果在超聲波收發(fā)面1001與生物體表面之間產(chǎn)生間隙，則從超聲波探頭10照射的超聲波在該間隙的空氣與超聲波探頭10之間的邊界會(huì)產(chǎn)生回彈，對(duì)顯示圖像帶來(lái)不良影響。因此，通過(guò)在超聲波探頭10的頭部與生物體之間的接觸面存在傳播超聲波的聲介質(zhì)，來(lái)解決這樣的問(wèn)題。
參考變形體可以是油系凝膠原材料或丙烯酰胺等以水為基質(zhì)的凝膠材料、以硅等為基質(zhì)所生成的材料。如果是由粘性低的丙烯酰胺等原材料構(gòu)成，則由于靈敏地應(yīng)答壓迫操作，而適于壓力測(cè)量。
通過(guò)使用這樣的參考變形體，可以測(cè)量振子正下方的壓力，可以測(cè)量與圖像對(duì)應(yīng)的壓力。另外，不必使用壓力傳感器或信號(hào)處理系統(tǒng)，便可以獲得壓力信息。
如圖32～圖35所示，使用用于在探頭中安裝參考變形體的參考變形體固定工具。由參考變形體37和固定工具構(gòu)成一個(gè)壓力測(cè)量單元，將該壓力測(cè)量單元用通過(guò)單觸操作從測(cè)量單元中裝卸。
圖32表示詳細(xì)的固定工具500。參考變形體37通過(guò)粘合或熔敷等方法被固定在固定工具500的內(nèi)框中。另外，也可以是將參考變形體37嵌入固定工具500的內(nèi)框中的形式，可以安裝或者取出參考變形體37。固定工具500，設(shè)置有夾在探頭100的側(cè)部的槽中的突起部(未圖示)，可以通過(guò)單觸的方式嵌入。另外，在固定工具500中設(shè)置有凹陷部(未圖示)以便可以把持以往的探頭所具備的用于識(shí)別超聲波掃描方向的突起部。在固定工具500中設(shè)置有用于用手抓住的防滑手柄(未圖示)，檢查者抓住防滑手柄壓迫被檢查體10。為了容易握住防滑手柄，防滑手柄制作成與手指對(duì)應(yīng)的形狀。
在圖33中，表示例如用薄帶501將參考變形體37固定在固定工具500中的例子。如此用2根帶子501將參考變形體37的兩端傳送至固定工具500而進(jìn)行固定。該帶子501可以通過(guò)粘合膠帶等取出。另外，固定工具500中具備透射超聲波的袋子(未圖示)，可以使參考變形體37出入該袋子。另外，在該袋子中具備讓超聲波通過(guò)的窗口，以保證超聲波的收發(fā)信號(hào)不被袋子所切斷。
另外，除此以外作為固定參考變形體37的方法，例如，具備使針出入固定工具500的槽壁的機(jī)構(gòu)，在將參考變形體37固定在槽中之后，刺入?yún)⒖甲冃误w37以固定。
就上述壓力測(cè)量單元而言，可以從形狀、硬度、聲特性各不相同的參考變形體中，選擇適于測(cè)量對(duì)象組織的參考變形體，并組合在固定工具500中。例如，在對(duì)象組織整體比較硬的情況下，或所關(guān)心的病變部位處于深部的情況下等，使用較硬的參考變形體，更能向?qū)ο蠼M織有效施加壓力，容易得到高圖像質(zhì)量的彈性圖像。
如圖34所示，在應(yīng)用于甲狀腺評(píng)價(jià)等情況下，由于頸部具有凸型形狀，因此難以從表皮進(jìn)行均勻的壓迫。因而，通過(guò)使用反映了頸部的凸型形狀的凹型形狀參考變形體502，構(gòu)成對(duì)生物體表皮進(jìn)行均勻壓迫的壓力測(cè)量單元。
在上述中，雖然示出了組合參考變形體和參考變形體固定工具構(gòu)成壓力測(cè)量單元的例子，但本發(fā)明并非限于此，也可以如圖35所示，一體化(例如整體為硅制)構(gòu)成參考變形體和參考變形體固定工具，例如加工成帽狀，以便能以蓋在探頭上的形式而容易地安裝。
另外，在上述實(shí)施例中，如圖4(A)所示，雖然說(shuō)明了在壓力測(cè)量部110中特別采用多個(gè)壓力傳感器的例子，但并發(fā)明并非限于此，也可以在壓力測(cè)量部110所具備的壓迫板中僅安裝1個(gè)壓力傳感器，根據(jù)從這1個(gè)壓力傳感器輸出的壓力數(shù)據(jù)的大小，在壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中構(gòu)建壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)。
在上述實(shí)施例中，雖然說(shuō)明了在壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中，作為其統(tǒng)計(jì)處理，特別采用從多個(gè)壓力傳感器輸出的壓力數(shù)據(jù)組，運(yùn)算平均值，并提示壓迫狀態(tài)的情況，但并非僅限于此，也可以采用例如將壓力數(shù)據(jù)組作為母集而進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的分散值、中位數(shù)、最大值、最小值等，也可以提示表示壓力數(shù)據(jù)組的統(tǒng)計(jì)特征的壓迫狀態(tài)信息。另外，不僅僅提示一個(gè)統(tǒng)計(jì)特征，還可以同時(shí)提示多個(gè)統(tǒng)計(jì)信息。
(實(shí)施例2)雖然在實(shí)施例1中，說(shuō)明了在壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中，特別采用從多個(gè)壓力傳感器輸出的壓力數(shù)據(jù)組，提示其統(tǒng)計(jì)學(xué)特征作為壓迫狀態(tài)信息的情況，但并非僅限于此，還可以采用各壓力傳感器的各壓力數(shù)據(jù)，分別構(gòu)建壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)，并分別獨(dú)立顯示。即，在各壓力傳感器沿著如圖6所示的超聲波收發(fā)面的長(zhǎng)軸方向被配置多個(gè)的情況下，例如，如圖10所示按照使各個(gè)壓力傳感器的配置場(chǎng)所與彈性圖像以及斷層圖像的相應(yīng)場(chǎng)所分別一致的方式建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，顯示按照使各個(gè)壓力數(shù)據(jù)獨(dú)立的形式構(gòu)建的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)10A。在圖10中，壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)10A的各條形圖的高度，與圖6的各壓力傳感器組5l～5f、6l～6f對(duì)應(yīng)。另外，由于圖6的壓力傳感器組5l～5f、6l～6f在短軸方向被配置2個(gè)，因此短軸方向的2個(gè)壓力傳感器的平均值與圖10的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)10A的條形圖的高度相對(duì)應(yīng)。因此，通過(guò)視覺(jué)上確認(rèn)圖10的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)10A，檢查者可以正確掌握探頭在長(zhǎng)軸方向的壓迫狀態(tài)。
即，如圖10所示，使與構(gòu)成超聲波探頭的多個(gè)陣子的排列方向即長(zhǎng)軸方向?qū)?yīng)而求出的壓力分布，與對(duì)應(yīng)于超聲波探頭的長(zhǎng)軸方向的彈性圖像的坐標(biāo)方向匹配，并通過(guò)條形圖來(lái)顯示。另外，代替壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)10A的條形圖，可以通過(guò)線圖來(lái)表示。
(實(shí)施例3)圖11是示出將圖9的顯示圖像中的條形圖部分置換成對(duì)通過(guò)圖8的上段所示的探頭所壓迫的斷層部位的壓縮變形的狀態(tài)進(jìn)行模擬表示的圖形208的情況一例。這樣，通過(guò)表示探頭壓迫對(duì)象組織的狀態(tài)，檢查者可以直觀識(shí)別壓迫狀態(tài)。另外，在圖11中，在探頭和對(duì)象組織的模式圖的下側(cè)顯示壓力數(shù)據(jù)值209。
(實(shí)施例4)在實(shí)施例1中，說(shuō)明了在壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中構(gòu)件壓迫狀態(tài)信息尤其是像條形圖所提示的那樣構(gòu)建壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)的情況。本發(fā)明并非限于此，只要能提示反應(yīng)壓力數(shù)據(jù)的大小的信息，就可以采用任何方法。例如，如圖12(A)所示，也可以按照壓力的次數(shù)直接顯示壓力數(shù)據(jù)作為數(shù)值數(shù)據(jù)。另外，如圖12(B)所示，也可以將壓力數(shù)據(jù)變換成色調(diào)信息并顯示色調(diào)。進(jìn)而，也可以如圖12(C)所示將壓力數(shù)據(jù)變換成亮度信息并顯示亮度。這樣，只要通過(guò)各種顯示可以判別壓力數(shù)據(jù)的大小即可。
另外，如圖13(A)所示，還可以采用以旋轉(zhuǎn)式的針表示半圓形狀的刻度的儀表形式，來(lái)表示作為壓迫狀態(tài)信息的壓力數(shù)據(jù)。進(jìn)而，如圖13(B)所示，還可以用圓的大小表示作為壓迫狀態(tài)信息的壓力數(shù)據(jù)。這樣，只要是以能夠瞬時(shí)掌握壓迫狀態(tài)的形式表示的方法，則可以是除此以外的顯示方法。另外，所顯示的壓力的單位，并非限于[kPa]，也可以是[mbar]、[Torr]、[arm]、[kgf/cm2]、[psi]等任何單位。這些設(shè)定是在超聲波診斷裝置側(cè)切換的。另外，也可以按照不顯示數(shù)值、單位的方式切換設(shè)定。
另外，在用色調(diào)或者亮度顯示壓力數(shù)據(jù)的情況下，雖然與用數(shù)值表示的情況相比辨識(shí)性得到提高，但通過(guò)設(shè)置與壓力數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的刻度，并在該刻度上顯示壓力數(shù)據(jù)的大小，從而可以更加容易地知道壓力的大小。
(實(shí)施例5)圖14是示出采用條形圖作為表示壓迫狀態(tài)信息的壓迫狀態(tài)圖像的情況的變形例的圖。雖然在實(shí)施例1等的實(shí)施例中，是將量規(guī)部分設(shè)定為線型的例子，但在圖14中，是對(duì)數(shù)顯示量規(guī)202的刻度。另外，對(duì)數(shù)顯示中也可以采用圖示以外的刻度。
(實(shí)施例6)
圖15是示出可以知道作為壓迫狀態(tài)信息的壓力在時(shí)間上的變化那樣的顯示方法的一例的圖。在上述各實(shí)施例中，針對(duì)在壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中特別按照提示當(dāng)前時(shí)刻的壓迫狀態(tài)的信息的方式構(gòu)建壓力變化圖標(biāo)210的情況作了說(shuō)明。但是，并非限于此，例如，也可以如圖15所示，按照可以觀測(cè)從過(guò)去到現(xiàn)在為止的壓迫狀態(tài)隨時(shí)間的變化的方式，構(gòu)建壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)，并按照最終檢查者可通過(guò)圖像顯示器107進(jìn)行觀測(cè)的方式來(lái)顯示。例如，按照采用示波器觀測(cè)電壓隨時(shí)間的變化的方式，曲線圖隨時(shí)間滾動(dòng)顯示。這并非特別限于用線圖顯示的方法，只要是能提示反映了壓力數(shù)據(jù)的大小隨時(shí)間的變化的信息，則可以采用任何方法來(lái)顯示。另外，在表示壓迫狀態(tài)隨時(shí)間的變化的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)內(nèi)，例如如圖16所示，還可以顯示成為壓迫操作的范例那樣的曲線(圖中虛線曲線)，起到引導(dǎo)的作用，以使檢查者可以根據(jù)該曲線進(jìn)行壓迫。
(實(shí)施例7)圖17是示出反饋(警告)壓迫狀態(tài)不當(dāng)?shù)那闆r的一例的圖。雖然在上述各實(shí)施例中，針對(duì)在壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中特別使用從壓力傳感器輸出的壓力數(shù)據(jù)并按照用曲線圖提示壓迫狀態(tài)信息的方式構(gòu)建壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)的情況作了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并非限于此，也可以使壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115具有如下功能，即在彈性圖像診斷的壓迫操作中根據(jù)壓力數(shù)據(jù)檢測(cè)當(dāng)前的壓迫狀態(tài)為壓迫過(guò)大或者壓迫不足這樣的不當(dāng)壓迫狀態(tài)。在這種情況下，例如如圖17(B)所示，如果壓迫過(guò)強(qiáng)則減弱壓迫；如圖17(C)所示，如果壓迫不足，則增強(qiáng)壓迫，由此顯示向下箭頭131或者向上箭頭132作為催促檢查者注意的反饋信息。在圖17中，特別將10～20kPa的壓力范圍作為適當(dāng)?shù)膲浩确秶?，如果在此以上則為壓迫過(guò)大，如果是在此以下則為壓力不足。該適當(dāng)?shù)膲浩确秶且粋€(gè)例子，并非限定于此。另外，該壓迫范圍可以適當(dāng)設(shè)定以及變更。并非特別限于通過(guò)圖像向檢查者反饋的方法，例如該圖所示，也可以是通過(guò)“請(qǐng)減輕壓迫”或“請(qǐng)?jiān)黾訅浩取边@樣的聲音發(fā)聲以達(dá)到同樣的目的。另外，其目的不僅是顯示壓迫過(guò)大會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的狀態(tài)，而且還引導(dǎo)適當(dāng)?shù)膲浩确椒ㄒ垣@得高圖像質(zhì)量。
即，本實(shí)施例判斷壓迫力是否處于設(shè)定范圍，當(dāng)壓迫力在設(shè)定范圍以外時(shí)，則通過(guò)聲音和圖像顯示中的至少一種方式輸出該意思的警報(bào)。
(實(shí)施例8)圖18是示出壓力范圍處于適當(dāng)?shù)膲浩确秶那闆r下的顯示的變形例的圖。在圖17中，針對(duì)令大約10～20kPa的壓力范圍為適當(dāng)?shù)膲浩确秶粼诖艘陨蟿t為壓迫過(guò)大，若在此以下則為壓迫不足，并顯示向下箭頭131或者向上箭頭132的情況作了說(shuō)明。在圖18中，用顏色表現(xiàn)條形圖的條本身的顏色，以便在是適當(dāng)?shù)膲浩鹊那闆r下為藍(lán)色(圖18(A))、在是壓迫過(guò)大的情況下為紅色(圖18(B))、在是壓迫不足的情況下為黃色(圖18(C))。另外，在用顏色表示時(shí)，也可以使顏色階段性改變。另外，也可以顯示對(duì)通過(guò)圖8的上段所示的探頭所壓迫的斷層部位的壓縮變形的狀態(tài)進(jìn)行模擬顯示的圖形的顏色，以便在是適當(dāng)?shù)膲浩鹊那闆r下為藍(lán)色，在是壓迫過(guò)大的情況下為紅色，在是壓迫不足的情況下為黃色等。由此便可以直觀識(shí)別壓迫狀態(tài)。
如以上所說(shuō)明，根據(jù)實(shí)施例1～8，通過(guò)壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115，評(píng)價(jià)當(dāng)前時(shí)刻的例如所關(guān)心的部位的壓迫狀態(tài)，并生成反應(yīng)了該壓迫狀態(tài)的圖像信息，并在圖像顯示器107中與彈性圖像關(guān)聯(lián)顯示。其結(jié)果為，可以向檢查者反饋壓迫狀態(tài)，檢查者可以在任意時(shí)刻客觀地評(píng)價(jià)所顯示的彈性圖像的壓迫狀態(tài)。另外，與此同時(shí)，還可以唯一生成所希望的壓迫狀態(tài)，或者再現(xiàn)所希望的壓迫狀態(tài)。這樣，可以實(shí)現(xiàn)為了應(yīng)用于診斷而決定的恒定的壓迫狀態(tài)，可以選擇在該規(guī)定的壓迫條件下所獲得的彈性圖像，并確定地進(jìn)行圖像診斷。并且同時(shí)，避免因在依賴于檢查者的主觀的壓迫條件下的圖像診斷而導(dǎo)致檢查者之間給出不同的診斷結(jié)果的現(xiàn)象，確立客觀、普遍的診斷，可以提供在臨床上有用的超聲波診斷裝置。
(實(shí)施例9)另外，以往方法中的影像存儲(chǔ)部117所起的作用是將顯示圖像數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器中，根據(jù)裝置控制接口116的控制信號(hào)，調(diào)出過(guò)去的顯示圖像數(shù)據(jù)并顯示在圖像顯示器107中，或者將所選擇的顯示圖像數(shù)據(jù)傳送記錄在MO等記錄介質(zhì)中。對(duì)此，本實(shí)施例中的影像存儲(chǔ)部117所具備的功能在于，利用在其內(nèi)部具備的存儲(chǔ)器中按時(shí)間順序排列保存的顯示圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)部的信息，參考或者提取彈性圖像數(shù)據(jù)。以下，針對(duì)本實(shí)施例中的影像存儲(chǔ)部117的詳細(xì)情況進(jìn)行說(shuō)明。
圖19是示出本實(shí)施例的影像存儲(chǔ)部的動(dòng)作的一例的圖。首先，檢查者參考?jí)浩葼顟B(tài)評(píng)價(jià)部115中的圖像構(gòu)建電路1153的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)，使該時(shí)刻的顯示圖像數(shù)據(jù)顯示在圖像顯示器107中。例如，如圖19所示，根據(jù)來(lái)自裝置控制接口116的控制信號(hào)，使超聲波診斷裝置靜止(freeze)，從保存在影像存儲(chǔ)部117中的顯示圖像數(shù)據(jù)中將通過(guò)圖像顯示器107的三角形狀的按鈕141所指定的時(shí)刻的彈性圖像數(shù)據(jù)，依次顯示在圖像顯示器107中。該按鈕141的滑動(dòng)控制是經(jīng)由裝置控制接口部116通過(guò)鼠標(biāo)等進(jìn)行的。在通過(guò)按鈕141指定所希望的壓迫狀態(tài)的時(shí)刻時(shí)，從影像存儲(chǔ)部117中選擇與該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的彈性圖像數(shù)據(jù)，如圖19所示依次顯示在圖像顯示器107中。
(實(shí)施例10)圖20是示出檢查者根據(jù)表示壓迫狀態(tài)的曲線圖選擇最佳壓迫狀態(tài)并將其保存的情況的一例的圖。例如，如圖20所示，根據(jù)來(lái)自裝置控制接口部116的控制信號(hào)，停止超聲波診斷裝置，在圖像顯示器107中選擇性地顯示保存在影像存儲(chǔ)部117中的在某時(shí)刻的顯示圖像數(shù)據(jù)。顯示壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)，該壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)表示在該顯示圖像數(shù)據(jù)內(nèi)所含的壓迫狀態(tài)隨時(shí)間的變化，如圖20所示，檢查者滑動(dòng)三角形狀的按鈕151、152，指定適當(dāng)壓迫期間的最初時(shí)刻t1的幀與最后時(shí)刻t2的幀。從而，從影像存儲(chǔ)部117中提取在該時(shí)刻t1-t2期間所存在的按時(shí)間順序的顯示圖像數(shù)據(jù)組(幀組)并保存。
(實(shí)施例11)圖21是示出自動(dòng)檢測(cè)出適當(dāng)?shù)膲浩葼顟B(tài)的1個(gè)周期并使其為保存范圍的情況的一例的圖。在圖20中，針對(duì)影像存儲(chǔ)部117中特別是檢查者參考?jí)浩葼顟B(tài)圖像提取在所指定的范圍內(nèi)連續(xù)的顯示圖像數(shù)據(jù)的情況作了說(shuō)明，但在這里，自動(dòng)檢測(cè)(提取)壓迫適當(dāng)?shù)钠陂g的最初和最后。例如，如圖21所示，自動(dòng)檢測(cè)出適當(dāng)?shù)膲浩炔僮鞯?個(gè)周期，并保存該一個(gè)周期的顯示圖像數(shù)據(jù)組。
在圖21中，雖然針對(duì)在影像存儲(chǔ)部117中利用壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)部的信息，提取在壓迫適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下所獲得的顯示圖像數(shù)據(jù)的情況作了說(shuō)明，但并非限于此，也可以利用從壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115的壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)電路1152輸出的壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同樣的動(dòng)作。
另外，在圖21中，在影像存儲(chǔ)部117中決定范圍后所提取的顯示圖像數(shù)據(jù)組，根據(jù)來(lái)自裝置控制接口部116的控制信號(hào)而顯示在圖像顯示器107中，但并非限于此，也可以連續(xù)重復(fù)且循環(huán)再生顯示，或者傳送記錄在MO等記錄介質(zhì)中。
(實(shí)施例12)圖22是示出對(duì)適當(dāng)?shù)膲浩葼顟B(tài)的期間按壓力軸的大小設(shè)定其范圍，并將其作為保存范圍的情況的一例的圖。在圖21中，雖然針對(duì)自動(dòng)檢測(cè)(提取)壓迫適當(dāng)?shù)钠陂g的最初和最后，并將其作為1個(gè)周期的顯示圖像數(shù)據(jù)組而保存的情況作了說(shuō)明，但在這里，也可以在壓力軸方向設(shè)定適當(dāng)?shù)膲浩葦?shù)據(jù)P1以及P2，經(jīng)過(guò)該范圍提取壓迫的期間pa～pg。另外，該檢測(cè)可以自動(dòng)進(jìn)行，也可以手動(dòng)進(jìn)行。
(實(shí)施例13)圖23是示出自動(dòng)檢測(cè)適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)周期時(shí)的檢測(cè)方法的一例的圖。首先，根據(jù)實(shí)際的壓迫狀態(tài)曲線(圖中實(shí)線所示)，可以截出圖示這樣的各范圍(范圍1、范圍2…)。接著，如圖所示，在各取樣點(diǎn)中，運(yùn)算實(shí)際的壓迫狀態(tài)曲線與范例的壓迫曲線(圖中虛線所示)之間的差值?？梢栽诟鞣秶鷥?nèi)取各取樣點(diǎn)的差值相加，將最小加和的范圍作為最佳的1個(gè)周期而提取。在圖23中，選擇范圍3作為最佳范圍。尤其是可以提取與范例的曲線最匹配的范圍，作為適當(dāng)?shù)?個(gè)周期，也可以采用除此以外的最小自乘法或相關(guān)系數(shù)的運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，并非特別限于1個(gè)周期，也可以是半個(gè)周期或者多個(gè)周期，只要在適當(dāng)?shù)碾A段自動(dòng)提取即可。
根據(jù)本實(shí)施例，可以使用壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115和切換加法器114和影像存儲(chǔ)器117，根據(jù)客觀基準(zhǔn)提取在規(guī)定的壓迫條件下所獲得的彈性圖像，有效地進(jìn)行不依賴于主觀的確定的圖像診斷。
(實(shí)施例14)在上述各實(shí)施例中，雖然壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115和切換加法器114和影像存儲(chǔ)部117，以表示壓迫狀態(tài)的各種信息內(nèi)、特別是以從壓力傳感器輸出的絕對(duì)壓力值的數(shù)據(jù)為例作了說(shuō)明，但并非限于此，例如，也可以利用壓力數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化(壓迫前后幀之間的壓力變化)、一連串的壓迫過(guò)程中當(dāng)前時(shí)刻的壓力變化(壓力值的斜率)數(shù)據(jù)，生成壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)，并顯示在圖像顯示器107上。
例如，如圖25所示，求出壓力分布相對(duì)于基準(zhǔn)壓力的偏差，使該偏差與對(duì)應(yīng)于超聲波探頭的長(zhǎng)軸方向的彈性圖像的坐標(biāo)方向匹配并用線圖212來(lái)顯示。在這種情況下，可以通過(guò)圖像立即識(shí)別在超聲波探頭的長(zhǎng)軸方向的壓迫力的偏差。
另外，作為在壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中的測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)，例如，也可以在超聲波探頭100中設(shè)置磁傳感器，利用從該磁傳感器輸出的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，生成壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)，并將其顯示在圖像顯示器107中。進(jìn)而，對(duì)照從位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)派生的壓迫速度數(shù)據(jù)或位移(矢量)數(shù)據(jù)等來(lái)進(jìn)行顯示。
進(jìn)而，作為壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中采用的測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)，可以利用來(lái)自位移測(cè)量部109的位移信息。即，作為壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115中的測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)，可以利用從位移測(cè)量部109輸出的位移幀數(shù)據(jù)，生成壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)。這時(shí)，在圖像顯示器107中顯示的數(shù)據(jù)，也可以是位移的平均數(shù)據(jù)、實(shí)施統(tǒng)計(jì)處理后的數(shù)據(jù)、或者根據(jù)該位移數(shù)據(jù)運(yùn)算的壓迫速度數(shù)據(jù)、按時(shí)間累計(jì)位移數(shù)據(jù)的累計(jì)位移數(shù)據(jù)等。
另外，也可以將多個(gè)壓迫狀態(tài)信息的圖像同時(shí)顯示在圖像顯示器上。就該超聲波診斷裝置而言，檢查者可以經(jīng)由裝置控制接口部116，自由選擇設(shè)定對(duì)壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)建的信息，所述壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)被包括在表示壓迫狀態(tài)的位移、壓迫速度等多個(gè)信息內(nèi)。在這里所選擇的信息，并非限于一種信息，也可以同時(shí)選擇多個(gè)信息，在選擇多個(gè)信息時(shí)，將該所選擇的多個(gè)壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)構(gòu)建成顯示圖像數(shù)據(jù)，并同時(shí)顯示在圖像顯示器107中。
另外，在上述實(shí)施例中，壓迫狀態(tài)圖像的顯示與否的選擇、或壓迫狀態(tài)圖像中的顯示范圍的設(shè)定，也可以使用裝置控制接口部116由檢查者自由控制。
如以上各實(shí)施例所說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在彈性圖像診斷中將壓迫狀態(tài)信息與彈性圖像建立關(guān)聯(lián)并提供給檢查者，可以實(shí)現(xiàn)客觀性高的彈性圖像診斷。
接著，針對(duì)各實(shí)施例中相同的超聲波診斷裝置的動(dòng)作例進(jìn)行說(shuō)明。首先，按照超聲波收發(fā)控制，通過(guò)發(fā)送電路102向與被檢查體的體表面接觸的探頭100施加高電壓電脈沖以打出超聲波，并由探頭100接收來(lái)自診斷部位的反射回波信號(hào)。接著，該接收信號(hào)被輸入到接收電路103，在進(jìn)行前置放大之后，向調(diào)相加法電路104輸入。經(jīng)由該調(diào)相加法電路104使相位一致后的接收信號(hào)，在接下來(lái)的信號(hào)處理部105接受壓縮、檢波等信號(hào)處理之后，向黑白掃描轉(zhuǎn)換器106輸入。該黑白掃描轉(zhuǎn)換器106，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，同時(shí)將其作為按時(shí)間順序連續(xù)的多個(gè)斷層圖像數(shù)據(jù)保存在內(nèi)部的多個(gè)幀存儲(chǔ)器內(nèi)。
由于從調(diào)相加法電路104連續(xù)輸出RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，因此在RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108中依次取入該RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)。通過(guò)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108，選擇在RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108中存儲(chǔ)的RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)內(nèi)的、按時(shí)間順序連續(xù)的多個(gè)RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，并取入到位移測(cè)量部109中。另外，在位移測(cè)量部109中，求出一維或者二維位移分布(ΔLi，j)。就位移分布的計(jì)算而言，作為上述移動(dòng)矢量的檢測(cè)法，例如通過(guò)模塊·匹配法進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)然，即使不是特別采用該方法也是可以的，也可以是一般采用的計(jì)算2個(gè)圖像數(shù)據(jù)在同一區(qū)域的自相關(guān)來(lái)計(jì)算位移。
另一方面，在壓力測(cè)量部110中，通過(guò)壓力傳感器測(cè)量向體表面施加的壓力，并將該壓力數(shù)據(jù)從壓力測(cè)量部110向形變以及彈性模量運(yùn)算部111和壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115發(fā)送。
從位移測(cè)量部109以及壓力測(cè)量部110輸出的位移(ΔLi、j)以及壓力(ΔPi，j)的各個(gè)測(cè)量信號(hào)，向形變以及彈性模量運(yùn)算部111輸入，求出形變量分布(εi，j)。通過(guò)對(duì)位移分布(ΔLi，j)進(jìn)行空間微分(ΔLi，j/ΔX)，計(jì)算形變量分布(εi，j)。尤其是彈性模量中的楊氏模量Ymi，j通過(guò)下式計(jì)算。
Ymi，j＝(ΔPi，j)/(ΔLi，j/ΔX)基于如此求出的彈性模量Ymi，j，求出各測(cè)量點(diǎn)的彈性模量，生成彈性幀數(shù)據(jù)。
輸入了彈性幀數(shù)據(jù)的彈性數(shù)據(jù)處理部112，施以坐標(biāo)平面內(nèi)的光滑化處理、對(duì)比度最佳化處理、幀之間的時(shí)間軸方向的光滑化處理等各種圖像處理。壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)部115評(píng)價(jià)當(dāng)前時(shí)刻對(duì)象組織的壓迫狀態(tài)，構(gòu)建將該壓迫狀態(tài)作為信息的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)，并將該壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給切換加法器114。在切換加法器114中，可以與黑白斷層圖像和彩色彈性圖像同時(shí)顯示壓迫狀態(tài)圖像，并同時(shí)觀察兩者的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
另外，關(guān)于上述彈性圖像的形成，雖然就求出生物體組織的變形或者楊氏模量Ym并生成彈性圖像數(shù)據(jù)的例子作了說(shuō)明，但本發(fā)明并非限于此，也可以采用例如剛性參數(shù)β、壓彈性系數(shù)Ep、增量彈性系數(shù)Einc等其它參數(shù)來(lái)運(yùn)算彈性模量(JP5-317313A)。
另外，在圖1所示的實(shí)施例中，雖然針對(duì)使探頭100與被檢查體10的體表面接觸的情況作了說(shuō)明，但本發(fā)明并非限于此，也同樣可以應(yīng)用于經(jīng)直腸探頭、經(jīng)食道探頭、手術(shù)中用探頭、血管內(nèi)探頭等任意的超聲波探頭中。
采用這樣的結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明的超聲波診斷裝置的彈性圖像診斷中，通過(guò)將壓迫狀態(tài)信息與彈性圖像建立關(guān)聯(lián)并顯示，從而可以提供一種可實(shí)現(xiàn)客觀性高的彈性圖像診斷的超聲波診斷裝置。
在圖8中，示出了按照根據(jù)壓迫對(duì)象組織的強(qiáng)度而表示當(dāng)前時(shí)刻的壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)的條形圖的長(zhǎng)度會(huì)時(shí)時(shí)刻刻產(chǎn)生變化的方式進(jìn)行顯示，或者模式地表示由探頭壓迫的對(duì)象組織的狀態(tài)的情況。但是，如圖24所示，對(duì)象組織被模式地表示成眼和口，在適當(dāng)?shù)膲浩葼顟B(tài)的情況下、壓迫不足的情況下、和壓迫過(guò)大的情況下，其表情產(chǎn)生變化。在圖中，在壓迫不足的情況下，口張開(kāi)，表示壓迫不足，在壓迫過(guò)大的情況下，變成口呈ヘ字且眼睛閉上的表情。另外，在表情變化的同時(shí)，在對(duì)象組織的部分按照如圖18所示那樣在是適當(dāng)壓迫的情況下為藍(lán)色、壓迫過(guò)大的情況下為紅色、壓迫不足的情況下為黃色等的方式，使顏色一致來(lái)表現(xiàn)。
(實(shí)施例15)在上述各實(shí)施例中，雖然對(duì)引出表示當(dāng)前時(shí)刻的絕對(duì)壓迫的強(qiáng)度的壓力數(shù)據(jù)作為壓迫狀態(tài)數(shù)據(jù)的方法作了說(shuō)明，但本發(fā)明并非限于此，也可以顯示壓力變化量的分布。
位移測(cè)量部109從在RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)選擇部108中所選擇的1組RF信號(hào)幀數(shù)據(jù)，測(cè)量斷層圖像上各測(cè)量點(diǎn)的位移，并生成位移幀數(shù)據(jù)，但上述位移是通過(guò)使賦予生物體的壓力的大小改變而生成的。只要是壓縮了生物體則壓力變化就為正方向，只要是使生物體松弛則壓力變化就為負(fù)方向。
在本實(shí)施例中，將1幀期間的壓力大小的變化量作為壓力變化分布10B來(lái)顯示。例如，如圖26所示，該壓力變化分布10B與絕對(duì)壓力分布10A同時(shí)實(shí)時(shí)地顯示。由于1幀期間的壓力大小的變化是微量的，因此壓力變化分布10B的曲線圖與絕對(duì)壓力分布10A相比是放大顯示的。也可以使用裝置控制接口部116的鍵，將所顯示的壓力分布切換為絕對(duì)壓力分布和壓力變化分布中的任一種。
通過(guò)由圖像顯示壓力變化分布10B，從而可以容易地確認(rèn)當(dāng)前時(shí)刻所顯示的彈性圖像是否是通過(guò)適當(dāng)?shù)膲浩炔僮魉傻摹?br> (實(shí)施例16)如上所述，生物體組織的硬度具有非線性，組織的硬度根據(jù)壓迫條件而改變。如圖27所示，在圖像上設(shè)置任意的應(yīng)力關(guān)心線350，顯示沿著該線305的應(yīng)力分布300或應(yīng)力變化分布301。
用于顯示在該應(yīng)力分布300、應(yīng)力變化分布301中的應(yīng)力關(guān)心線305上的應(yīng)力，通過(guò)基于表面壓力、物質(zhì)特性、形變、距表面的距離a等信息的有限單元法求出。
有限單元法是數(shù)值計(jì)算方法的公知技術(shù)。在對(duì)計(jì)算對(duì)象的結(jié)構(gòu)通過(guò)探頭施加外力而產(chǎn)生變形的情況進(jìn)行解析時(shí)，用網(wǎng)眼區(qū)分屬于被檢查體內(nèi)部的對(duì)象的結(jié)構(gòu)。另外，制作較小的各單元內(nèi)的聯(lián)立一次方程式。在本實(shí)施例的情況下，設(shè)定線上的應(yīng)力為未知數(shù)，根據(jù)表面壓力、物質(zhì)特性、形變、距表面的距離a等信息建立方程式。然后，將各單元的方程式相加，制作聯(lián)立一次方程式，求出應(yīng)力的解。關(guān)于具體的求法，由于記載在非專利文獻(xiàn)的有限單元法入門(mén)三好俊郎(著)等出版物中，因此在此省略說(shuō)明。
基于通過(guò)有限單元法求出的應(yīng)力信息，分別求出應(yīng)力關(guān)心線305上的應(yīng)力，并顯示應(yīng)力分布300。另外，顯示1幀期間的應(yīng)力大小的變化量作為應(yīng)力變化分布301。例如如圖27所示，該應(yīng)力變化分布301，與應(yīng)力分布300同時(shí)實(shí)時(shí)顯示。
另外，也可以在圖像上設(shè)置任意的應(yīng)力關(guān)心區(qū)域306，測(cè)定該所關(guān)心的區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力分布或應(yīng)力變化。通過(guò)上述有限單元法，測(cè)量應(yīng)力關(guān)心區(qū)域內(nèi)部的應(yīng)力大小或壓迫前后的應(yīng)力變化，用例如條形圖302顯示。
通過(guò)這些顯示方法，從而可以直接觀察賦予所關(guān)心的病變區(qū)域的應(yīng)力，即使在不同的檢查者之間，也可以在共同大小的應(yīng)力條件下測(cè)量病變組織的形變、彈性模量，可以更加確定客觀地測(cè)量表示非線性應(yīng)答的生物體組織的彈性模量。
在上述說(shuō)明中，雖然表示了根據(jù)應(yīng)力的大小使測(cè)量條件共同化，但本發(fā)明并非限于此，也可以是測(cè)量形變數(shù)據(jù)的累計(jì)值并顯示。實(shí)時(shí)表示形變的累計(jì)值的形態(tài)示于圖28。在病變區(qū)域設(shè)置形變關(guān)心區(qū)域，從壓力零的狀態(tài)開(kāi)始累計(jì)測(cè)量形變的累計(jì)值，顯示在例如條形圖304中。形變的累計(jì)值，是一種可知從壓縮零的狀態(tài)開(kāi)始?jí)嚎s了多少量的值。這樣，便可以掌握在病變區(qū)域的形變的累計(jì)值的大小與在該條件下測(cè)量的彈性模量之間的關(guān)系。
在此，可知在形變的累計(jì)值為4％前后，分成彈性模量保持在恒定值的線性區(qū)域和彈性模量偏離的非線性區(qū)域。該非線性區(qū)域，是因在過(guò)分按壓被檢查體10時(shí)被檢查體本身10沒(méi)有變形(變硬)的現(xiàn)象而導(dǎo)致產(chǎn)生的。在非線性區(qū)域，認(rèn)為彈性模量沒(méi)有可靠性。
進(jìn)而，用曲線圖303經(jīng)時(shí)地表示在形變關(guān)心區(qū)域所測(cè)量的形變累計(jì)值與在該區(qū)域測(cè)量的彈性模量之間的關(guān)系。若進(jìn)入非線性區(qū)域，則可以容易地識(shí)別彈性模量是不確定的。這時(shí)，如圖所示，如果形變關(guān)心區(qū)域的形變累計(jì)值超過(guò)例如4％進(jìn)入非線性區(qū)域，則可以通過(guò)圖像或聲音等反饋(警告)給檢查者。
在上述中，雖然表示了以形變的累計(jì)值為基準(zhǔn)識(shí)別非線性應(yīng)答的方法，但并非限于形變累計(jì)值，也可以采用基于上述應(yīng)力的大小等的方法，只要以表示壓迫狀態(tài)的適當(dāng)信息為基準(zhǔn)即可。
(實(shí)施例17)將采用MEMS技術(shù)的cMUT振子、或應(yīng)用液晶觸摸板的設(shè)備等用作壓力傳感器。如圖29(a)所示，cMUT振子大致由夾持真空間隙403兩側(cè)的硅部件404和夾持硅部件404并施加偏壓的電極405構(gòu)成。
在此，使表面具備cMUT振子的超聲波探頭與被檢查體10接觸，在施加壓力時(shí)，根據(jù)該壓力壓迫真空間隙403。利用該現(xiàn)象測(cè)量壓力。具體來(lái)說(shuō)，預(yù)先存儲(chǔ)真空間隙403的撓曲與電壓、電壓與壓力之間的關(guān)系。例如，如果真空間隙403的撓曲為10μm，則電壓改變5V。如果壓力改變5V，則壓力為10kPa。采用這樣的方法可以通過(guò)真空間隙403的撓曲測(cè)定cMUT振子的表面壓力。
圖29(b)是配置有cMUT振子400的圖。可以在各cMUT振子400中計(jì)算壓力。另外，還可以同時(shí)測(cè)定在配置有cMUT振子400的區(qū)域的壓力。
圖29(c)是將cMUT振子配置在超聲波振子401的兩側(cè)的形態(tài)。與圖6的例子同樣，可以測(cè)量壓力。另外，還可以將觸摸板固定在超聲波探頭100的頭部周邊。
另外，還可以僅使cMUT振子排列在被檢查體的接觸面上。如果通過(guò)采用了兼?zhèn)涑暡ㄊ瞻l(fā)和壓力測(cè)量的MEMS技術(shù)的cMUT振子，則可以與通常的超聲波診斷同時(shí)測(cè)量壓力。
(實(shí)施例18)由于cMUT振子或觸摸板可以作為薄型設(shè)備而構(gòu)成，因此不僅是一般的線性探頭或凸面探頭，如圖30所示，即使是在插入到前列腺等體內(nèi)的形式的超聲波探頭402中，也可以采用對(duì)患者的負(fù)擔(dān)小的方法檢測(cè)出壓力分布。
就體內(nèi)用超聲波探頭402而言，在兩處配置有線狀振子403和曲面狀振子404。使cMUT振子400排列在挾持各個(gè)振子的兩側(cè)。如果是線狀振子403的周邊則排列成直線狀，如果是曲面狀振子404的周邊則排列成曲面狀。cMUT振子400定位在與超聲波信號(hào)的掃描方向相同的方向。通過(guò)以這樣的形式排列cMUT振子400，從而可以適當(dāng)?shù)販y(cè)定壓力。另外，cMUT振子400的排列并非限于該形式，還可以按照包圍振子的方式安裝。另外，與實(shí)施例17的方法同樣地測(cè)定壓力。即，即使在體內(nèi)用超聲波探頭402中，也可以用與壓力值相應(yīng)的條形圖201或壓力變化線圖210顯示壓迫狀態(tài)圖像。
另外，也可以僅使cMUT振子400排列在壓迫面，可以如上述那樣與通常的超聲波診斷同時(shí)測(cè)量壓力。
(實(shí)施例19)
在體內(nèi)用超聲波探頭中，可以在柄的部分安裝檢測(cè)出“伸展”或“撓曲”的傳感器并用作壓力傳感器。如圖31所示，在探頭的柄部分安裝觸摸板技術(shù)、MEMS技術(shù)(cMUT振子)、變形量規(guī)等、檢測(cè)出“伸展”或“撓曲”的傳感器410。安裝場(chǎng)所可以遠(yuǎn)離頭部。另外，變形量規(guī)即可以是電式也可以是光學(xué)式。
通過(guò)壓迫前列腺，體內(nèi)用超聲波探頭402的柄部分發(fā)生撓曲。通過(guò)在柄中設(shè)置的壓力傳感器測(cè)量該撓曲情況。具體來(lái)說(shuō)，按照將曲面狀的振子404的所有方向覆蓋的方式配置壓力傳感器410。另外，預(yù)先存儲(chǔ)因該柄的區(qū)域的膨脹(撓曲)或cMUT振子的變形而引起的偏壓的移動(dòng)、與體內(nèi)用超聲波探頭的前端部的壓力之間的關(guān)系，與區(qū)域的膨脹對(duì)應(yīng)而測(cè)量壓力。在如圖31(b)所示的形式中，與壓迫方向相同方向的區(qū)域411在長(zhǎng)軸方向膨脹。通過(guò)上述壓力傳感器測(cè)定該現(xiàn)象，計(jì)算壓力以及壓迫方向，并使壓力以及壓迫方向顯示在畫(huà)面上。
這樣，通過(guò)對(duì)由陣列式上述傳感器所得到的壓力分布進(jìn)行解析，可以求出壓力和壓迫方向。另外，即使將多個(gè)變形量規(guī)配置成圓弧狀也可以實(shí)現(xiàn)。
上述傳感器，作為一種單元，實(shí)現(xiàn)可以容易裝卸的結(jié)構(gòu)?？梢匀菀椎貞?yīng)用于經(jīng)直腸、經(jīng)陰道、經(jīng)食道、內(nèi)視鏡探頭等體內(nèi)插入型探頭中，如果采用該檢測(cè)彎曲度的方法，則不需要向體內(nèi)插入傳感器，可以安全測(cè)量且對(duì)患者沒(méi)有負(fù)擔(dān)。
權(quán)利要求
1.一種彈性圖像顯示方法，其特征在于，對(duì)被檢查體施加壓力測(cè)量所述被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)，基于該超聲波斷層數(shù)據(jù)求出與所述斷層部位中的組織的彈性相關(guān)的物理量，基于該物理量生成所述斷層部位中的彈性圖像并顯示在顯示裝置上，基于對(duì)所述被檢查體施加的所述壓力求出與所述斷層部位的壓迫狀態(tài)相關(guān)的壓迫狀態(tài)信息，將該壓迫狀態(tài)與所述彈性圖像一起顯示在所述顯示裝置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，顯示在所述顯示裝置中的所述壓迫狀態(tài)信息，根據(jù)對(duì)所述被檢查體施加的壓力隨時(shí)間的變化而變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，根據(jù)所述壓迫狀態(tài)信息判斷對(duì)所述被檢查體施加的壓力是否進(jìn)入設(shè)定范圍，當(dāng)所述壓力在所述設(shè)定范圍之外時(shí)，通過(guò)聲音和圖像顯示中的至少一種輸出該意思的警告。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，對(duì)所述被檢查體施加的壓力，是經(jīng)由與所述被檢查體抵接的超聲波探頭而施加的，所述壓迫狀態(tài)信息，是一種與長(zhǎng)軸方向?qū)?yīng)求出的壓力分布數(shù)據(jù)，該長(zhǎng)軸方向?yàn)闃?gòu)成所述超聲波探頭的多個(gè)振子的排列方向，使該壓力分布數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于所述彈性圖像的所述長(zhǎng)軸方向的坐標(biāo)方向匹配并用條形圖或者線圖顯示在所述顯示裝置中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，求出所述壓力分布數(shù)據(jù)相對(duì)于基準(zhǔn)壓力地偏差，使該偏差與對(duì)應(yīng)于所述彈性圖像的所述長(zhǎng)軸方向的坐標(biāo)方向匹配并用線圖顯示在所述顯示裝置中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，對(duì)所述被檢查體施加的壓力，是經(jīng)由與所述被檢查體抵接的超聲波探頭而施加的，所述壓迫狀態(tài)信息是與長(zhǎng)軸方向?qū)?yīng)求出的壓力分布的平均值、分散值、中位數(shù)、最大值、最小值中的至少一個(gè)壓力數(shù)據(jù)，該長(zhǎng)軸方向?yàn)闃?gòu)成所述超聲波探頭的多個(gè)振子的排列方向，將該壓力數(shù)據(jù)與所述彈性圖像并列顯示在所述顯示裝置中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，所述壓力數(shù)據(jù)是數(shù)值、具有與該數(shù)值對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度的條形圖、賦予與所述數(shù)值對(duì)應(yīng)的亮度或者色調(diào)的圖形、具有與所述數(shù)值對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度且賦予與所述數(shù)值對(duì)應(yīng)的亮度或者色調(diào)的條形圖、用針的旋轉(zhuǎn)角表示所述數(shù)值的模擬儀表、具有所述數(shù)值的直徑的圓形、模擬所述斷層部位的壓縮變形的狀態(tài)來(lái)表示所述數(shù)值的圖形中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，使對(duì)所述被檢查體施加的壓力反復(fù)改變并測(cè)量所述超聲波斷層數(shù)據(jù)，求出對(duì)所述斷層部位施加的壓力的變化，將表示該壓力隨時(shí)間的變化的壓力變化線圖與所述彈性圖像一起顯示在所述顯示裝置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，將作為對(duì)所述斷層部位施加的壓力隨時(shí)間的變化的范例的參考線圖，與所述壓力變化線圖重疊顯示在所述顯示裝置上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，將所述壓力變化線圖與所述彈性圖像保存在影像存儲(chǔ)器中，在將從該影像存儲(chǔ)器中讀出的所述壓力變化線圖與所述彈性圖像顯示在所述顯示裝置中時(shí)，在所述壓力變化線圖的時(shí)間軸上顯示標(biāo)記，如果沿著時(shí)間軸使該標(biāo)記移動(dòng)，從所述影像存儲(chǔ)器中讀出與該標(biāo)記的時(shí)間對(duì)應(yīng)的彈性圖像并顯示。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，使表示所述壓力隨時(shí)間的變化的壓力變化線圖與所述彈性圖像停止，在所述壓力變化線圖中設(shè)定所述壓力變化的1個(gè)周期的始點(diǎn)和終點(diǎn)，并保存該所設(shè)定的1個(gè)周期的所述壓力變化線圖與所述彈性圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，自動(dòng)設(shè)定所述壓力變化的1個(gè)周期的始點(diǎn)和終點(diǎn)。
13.一種超聲波診斷裝置，具備信號(hào)處理機(jī)構(gòu)，其對(duì)通過(guò)與被檢查體抵接的超聲波探頭所檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行處理并生成斷層圖像以及彈性圖像；壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其求出對(duì)所述被檢查體施加的壓力；壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，其基于由所述壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)所求出的壓力數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)所述被檢查體的壓迫狀態(tài)；和顯示機(jī)構(gòu)，其將由該壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)所評(píng)價(jià)的壓迫狀態(tài)信息與所述彈性圖像對(duì)應(yīng)并顯示。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)具備在所述超聲波探頭與被檢查體之間的接觸面附近配置的至少一個(gè)壓力傳感器，所述壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，對(duì)來(lái)自所述壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)施以統(tǒng)計(jì)處理并生成所述壓迫狀態(tài)信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓迫狀態(tài)信息，是與所述壓力數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)值與壓力的單位的組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓力傳感器是沿著超聲波的收發(fā)的長(zhǎng)軸方向排列的。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓力傳感器是測(cè)量施加給體表的壓力的參考變形體。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓力傳感器，作為多個(gè)組配置在超聲波收發(fā)面的短軸方向。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓迫狀態(tài)信息是與長(zhǎng)軸方向?qū)?yīng)求出的壓力分布的平均值、分散值、中位數(shù)、最大值、最小值中的至少一個(gè)壓力數(shù)據(jù)，該長(zhǎng)軸方向?yàn)闃?gòu)成所述超聲波探頭的多個(gè)振子的排列方向，將該壓力數(shù)據(jù)與所述彈性圖像并列顯示在所述顯示裝置中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓力數(shù)據(jù)是數(shù)值、具有與該數(shù)值對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度的條形圖、賦予與所述數(shù)值對(duì)應(yīng)的亮度或者色調(diào)的圖形、具有與所述數(shù)值對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度且賦予與所述數(shù)值對(duì)應(yīng)的亮度或者色調(diào)的條形圖、用針的旋轉(zhuǎn)角表示所述數(shù)值的模擬儀表、具有所述數(shù)值的直徑的圓形、模擬所述斷層部位的壓縮變形的狀態(tài)來(lái)表示所述數(shù)值的圖形中的至少一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓迫狀態(tài)信息是表示對(duì)所述被檢查體施加的壓力隨時(shí)間變化的壓力變化線圖。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，將作為對(duì)所述被檢查體施加的壓力隨時(shí)間變化的范例的參考線圖，與所述壓力變化線圖重疊顯示在所述顯示機(jī)構(gòu)上。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，設(shè)定某個(gè)任意的區(qū)間，將該所設(shè)定的所述壓力變化線圖與所述彈性圖像保存在存儲(chǔ)介質(zhì)中。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，提取被壓迫的區(qū)間。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，在所述超聲波探頭中設(shè)置磁傳感器，利用從該磁傳感器輸出的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，生成壓迫狀態(tài)圖像數(shù)據(jù)并顯示。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備保存所述壓力變化線圖與所述彈性圖像的影像存儲(chǔ)器，和控制該影像存儲(chǔ)器的控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)在將從所述影像存儲(chǔ)器讀出的所述壓力變化線圖與所述彈性圖像顯示在所述顯示機(jī)構(gòu)中時(shí)，在所述壓力變化線圖的時(shí)間軸上顯示標(biāo)記，在沿著時(shí)間軸移動(dòng)該標(biāo)記時(shí)，從所述影像存儲(chǔ)器中讀出與該標(biāo)記的時(shí)間對(duì)應(yīng)的彈性圖像并顯示。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述標(biāo)記在時(shí)間軸方向被滑動(dòng)控制。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)，使所述壓力變化線圖與所述彈性圖像停止，在所述壓力變化線圖中設(shè)定所述壓力變化的1個(gè)周期的始點(diǎn)和終點(diǎn)，并將該所設(shè)定的1個(gè)周期的所述壓力變化線圖與所述彈性圖像保存在記錄介質(zhì)中。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述所保存的圖像數(shù)據(jù)在所設(shè)定的區(qū)間內(nèi)被再生。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)設(shè)定所述壓力變化的1個(gè)周期的始點(diǎn)和終點(diǎn)。
31.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，判斷對(duì)所述被檢查體施加的壓力是否進(jìn)入設(shè)定范圍，當(dāng)所述壓力在所述設(shè)定范圍之外時(shí)，將該意思的警報(bào)通過(guò)聲音、圖像和色調(diào)中的至少一種輸出。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，所述壓迫狀態(tài)信息，包含對(duì)所述被檢查體施加的所述壓力在1幀期間的變化量的壓力變化分布。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，在顯示于所述顯示裝置中的所述彈性圖像上設(shè)定應(yīng)力關(guān)心線或者所關(guān)心的區(qū)域中的至少一個(gè)，所述壓迫狀態(tài)信息包含對(duì)所述被檢查體施加的應(yīng)力在1幀期間的變化量沿著所述應(yīng)力關(guān)心線的應(yīng)力變化分布、和所述所關(guān)心區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力變化分布。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，求出所述斷層部位的所述組織的形變累計(jì)值作為所述物理量，所述壓迫狀態(tài)信息包含所述形變累計(jì)值。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，對(duì)所述被檢查體施加的所述壓力，是經(jīng)由與所述被檢查體抵接的超聲波探頭而施加的，所述壓力是通過(guò)所述超聲波探頭所具備的cMUT振子來(lái)測(cè)量的。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性圖像顯示方法，其特征在于，對(duì)所述被檢查體施加的所述壓力，是經(jīng)由插入到所述被檢查體內(nèi)所采用的超聲波探頭而施加的，所述壓力是通過(guò)所述超聲波探頭所具備的壓力傳感器來(lái)測(cè)量的。
37.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓迫狀態(tài)信息，包含對(duì)所述被檢查體施加的所述壓力在1幀期間的變化量的壓力變化分布。
38.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，具備輸入機(jī)構(gòu)，其在顯示于所述顯示裝置中的所述彈性圖像上設(shè)定應(yīng)力關(guān)心線或者所關(guān)心的區(qū)域中的任一個(gè)；所述壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，求出對(duì)所述被檢查體施加的應(yīng)力在1幀期間的變化量沿著所述應(yīng)力關(guān)心線的應(yīng)力變化分布、與所述所關(guān)心的區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力變化分布，作為所述壓迫狀態(tài)信息。
39.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓迫狀態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，求出所述斷層部位的所述組織的形變累計(jì)值作為所述壓迫狀態(tài)信息。
40.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)是在所述超聲波探頭與被檢查體之間的接觸面附近配置的cMUT振子。
41.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，對(duì)所述被檢查體施加的所述壓力，是經(jīng)由插入到所述被檢查體內(nèi)所采用的超聲波探頭而施加的，在所述超聲波探頭中具備有所述壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彈性圖像顯示方法，其是對(duì)被檢查體施壓壓力而測(cè)量上述被檢查體的斷層部位的超聲波斷層數(shù)據(jù)，基于該超聲波斷層數(shù)據(jù)求出與上述斷層部位的組織的彈性相關(guān)的物理量，基于該物理量生成上述斷層部位的彈性圖像并顯示在顯示裝置中，基于對(duì)上述被檢查體施加的上述壓力求出與上述斷層部位的壓迫狀態(tài)相關(guān)的壓迫狀態(tài)信息，將該壓迫狀態(tài)信息與上述彈性圖像一起顯示在上述顯示裝置中。由此，不管經(jīng)驗(yàn)或熟練度如何，都能基于彈性圖像進(jìn)行客觀或者確定的診斷。
文檔編號(hào)A61B8/00GK1980606SQ20058002234
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
發(fā)明者松村剛 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)藥