專利名稱：超聲波診斷裝置和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波診斷裝置，并且尤其涉及一種能夠呈現(xiàn)指示生物組織硬度
或軟度的彈性圖像的超聲波診斷裝置和程序。
背景技術(shù)：
在例如專利文獻1等中已經(jīng)公開了一種超聲波診斷裝置，其中指示生物組織硬度 或軟度的彈性圖像以重疊的形式顯示于正常B超圖像上。在這種超聲波診斷裝置中，彈性 圖像是如下形成的在使超聲波探針與對象發(fā)生接觸的狀態(tài)下首先由超聲波探針執(zhí)行超聲 波的發(fā)送/接收，同時重復壓力和其松弛作用。然后，從兩個時間上彼此不同的回波信號中 計算出與生物組織的各部分的彈性相關(guān)的物理量，回波信號是通過執(zhí)行這種超聲波發(fā)送/ 接收而獲得的?；谒嬎愕呐c彈性相關(guān)的物理量，可使生物組織的彈性以彩色來圖像化。
[專利文獻1]日本未審查的專利公報2000-6085
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題 當顯示以上述方式獲得的彈性圖像時，以重疊形式指示生物組織形式的B超圖像 上顯示彈性圖像已經(jīng)是很成熟的，使得掌握生物組織的哪一部分呈現(xiàn)彈性圖像成為可能。 在這種情況下，需要從相應的回波信號中形成彈性圖像和B超圖像。 這里，存在例如用于獲得產(chǎn)生彈性圖像的回波信號的超聲波發(fā)送條件和用于獲得
產(chǎn)生B超圖像的回波信號的超聲波發(fā)送條件彼此不同的情況。在這種情況下，為了獲得用
于產(chǎn)生彈性圖像的回波信號和為了獲得用于產(chǎn)生B超圖像的回波信號，需要以不同的時間
相位執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收。因為產(chǎn)生上述彈性圖像需要兩個時間上彼此不同的回波
信號，所以目前為止為了獲得用于產(chǎn)生彈性圖像的回波信號執(zhí)行了兩次超聲波的發(fā)送/接
收，之后為了獲得用于產(chǎn)生B超圖像的回波信號而執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收。 同時，為了產(chǎn)生彈性圖像，如上所述，需要從兩個時間不同的回波信號中計算出生
物組織彈性相關(guān)的物理量，同時重復對生物組織的壓力和其松弛作用。因此，只要在獲得這
兩個回波信號的同時沒有施加充分的壓力或減壓，那么就不能正確地計算出物理量，從而
不能獲得令人滿意的彈性圖像。因而為了獲得用于產(chǎn)生彈性圖像的回波信號而以某種程度
的間隔執(zhí)行兩次超聲波發(fā)送/接收是必須的。因此，在以某種程度的間隔執(zhí)行了兩次超聲
波發(fā)送/接收以獲得用于產(chǎn)生彈性圖像的回波信號之后，就為獲得用于產(chǎn)生B超圖像的回
波信號而執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收，因而會遇到幀率(frame rate)方面的困難。 因而需要解決之前描述的問題。 問題的解決方案 根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其包括超聲波探針、發(fā)送-接
收單元、彈性圖像處理單元和非彈性圖像處理單元。超聲波探針用于對生物組織執(zhí)行超聲 波的發(fā)送/接收；發(fā)送_接收單元用于驅(qū)動超聲波探針以執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收，并輸出
4由超聲波探針接收的回波信號，發(fā)送-接收單元在預定的時間間隔執(zhí)行一個彈性圖像的超 聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收，以便獲得回波信號，用于產(chǎn)生生物 組織的彈性圖像，并且在一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像的超聲波發(fā) 送/接收之間執(zhí)行非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，以便獲得回波信號，用于產(chǎn)生與彈性圖像 不同的有關(guān)生物組織的非彈性圖像；彈性圖像處理單元基于由所述一個彈性圖像的超聲波 發(fā)送/接收和所述另一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收所獲得的兩個時間不同的回波信號 而計算有關(guān)生物組織彈性的物理量，并基于物理量產(chǎn)生彈性圖像；非彈性圖像處理單元基 于由非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收所獲得的回波信號而產(chǎn)生非彈性圖像。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其中在根據(jù)第一方面的本發(fā) 明中，發(fā)送_接收單元在進行彈性圖像超聲波發(fā)送/接收時將回波信號輸出給彈性圖像處 理單元，而在進行非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收時，發(fā)送_接收單元將回波信號輸出給非彈 性圖像處理單元。 根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其中在根據(jù)第一方面的本發(fā) 明中，非彈性圖像處理單元是用于產(chǎn)生B超圖像的B超圖像處理單元，并且作為非彈性圖像 的超聲波發(fā)送/接收，發(fā)送_接收單元執(zhí)行B超圖像超聲波發(fā)送/接收，以便獲得用于產(chǎn)生 B超圖像的回波信號。 根據(jù)第四方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其中在根據(jù)第三方面的本發(fā) 明中，發(fā)送_接收單元在進行彈性圖像超聲波發(fā)送/接收時將回波信號輸出給彈性圖像處 理單元，而在進行B超圖像超聲波發(fā)送/接收時，發(fā)送_接收單元將回波信號輸出給B超圖 像處理單元。 根據(jù)第五方面，在根據(jù)第三和第四方面的本發(fā)明中，本發(fā)明提供了一種包括合成
單元的超聲波診斷裝置，該合成單元用于將彈性圖像和B超圖像合成在一起。 根據(jù)第六方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其中在根據(jù)第一方面的本發(fā)
明中，非彈性圖像處理單元是用于產(chǎn)生彩色多普勒圖像的彩色多普勒圖像處理單元，并且
作為非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，發(fā)送-接收單元執(zhí)行彩色多普勒圖像超聲波發(fā)送/接
收，以便獲得用于產(chǎn)生彩色多普勒圖像的回波信號。 根據(jù)第七方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其中在根據(jù)第六方面的本發(fā) 明中，發(fā)送_接收單元在進行彈性圖像超聲波發(fā)送/接收時將回波信號輸出給彈性圖像處 理單元，而在進行彩色多普勒圖像超聲波發(fā)送/接收時，發(fā)送_接收單元將回波信號輸出給 彩色多普勒圖像處理單元。 根據(jù)第八方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其中在根據(jù)第六和第七各個 方面的本發(fā)明中，彩色多普勒圖像處理單元具有提取部件，用于從回波信號提取指示血流 成分的信號。 根據(jù)第九方面，本發(fā)明提供了一種包括合成單元的超聲波診斷裝置，在根據(jù)第六 至第八任一方面的本發(fā)明中，該合成單元用于將彈性圖像和彩色多普勒圖像合成在一起。
根據(jù)第十方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其中在根據(jù)第一方面的本發(fā) 明中，非彈性圖像處理單元被提供為多個，并且各非彈性圖像處理單元產(chǎn)生類型上彼此不
同的非彈性圖像，并且作為非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，發(fā)送-接收單元執(zhí)行用于各非彈 性圖像的發(fā)送/接收。
根據(jù)第十一方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其中在根據(jù)第十方面的本 發(fā)明中，發(fā)送_接收單元在進行彈性圖像超聲波發(fā)送/接收時將回波信號輸出給彈性圖像 處理單元，而在進行非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收時，發(fā)送_接收單元將回波信號輸出給其 相應的非彈性圖像處理單元。 根據(jù)第十二方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其中在根據(jù)第十方面的本 發(fā)明中，各個非彈性圖像處理單元是用于產(chǎn)生B超圖像的B超圖像處理單元和用于產(chǎn)生 彩色多普勒圖像的彩色多普勒圖像處理單元，并且作為非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，發(fā) 送_接收單元執(zhí)行B超圖像超聲波發(fā)送/接收和彩色多普勒圖像超聲波發(fā)送/接收被執(zhí)行， 以便獲得用于產(chǎn)生B超圖像的回波信號，以及獲得用于產(chǎn)生彩色多普勒圖像的回波信號。
根據(jù)第十三方面，本發(fā)明提供了一種超聲波診斷裝置，其中在根據(jù)第十二方面的 本發(fā)明中，發(fā)送_接收單元在進行彈性圖像超聲波發(fā)送/接收時將回波信號輸出給彈性圖 像處理單元，發(fā)送_接收單元在進行B超圖像超聲波發(fā)送/接收時將回波信號輸出給B超 圖像處理單元，并且發(fā)送_接收單元在進行彩色多普勒圖像超聲波發(fā)送/接收時將回波信 號輸出給彩色多普勒圖像處理單元。 根據(jù)第十四方面，本發(fā)明提供了一種包括合成單元的超聲波診斷裝置，在根據(jù)第 十二和第十三方面的本發(fā)明中，該合成單元用于將B超圖像和彩色多普勒圖像合成在一 起。 根據(jù)第十五方面，本發(fā)明提供了一種用于使得超聲波診斷裝置的計算機執(zhí)行發(fā)送 /接收功能、彈性圖像生成功能和非彈性圖像生成功能的程序，發(fā)送/接收功能用于驅(qū)動超 聲波探針以對生物組織執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收，并輸出超聲波探針所接收的回波信號， 所述發(fā)送/接收功能在預定的時間間隔執(zhí)行一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收和另一個彈 性圖像的超聲波發(fā)送/接收，以便獲得回波信號，用于產(chǎn)生生物組織的彈性圖像，并且在所 述一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收和所述另一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收之間執(zhí)行 非彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收，以便獲得回波信號，用于產(chǎn)生與彈性圖像不同的有關(guān)生 物組織的非彈性圖像；彈性圖像生成功能基于由所述一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收和 所述另一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收所獲得的兩個時間不同的回波信號而計算有關(guān) 生物組織彈性的物理量，并基于物理量而產(chǎn)生彈性圖像；并且非彈性圖像生成功能基于由 非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收所獲得的回波信號而產(chǎn)生非彈性圖像。
本發(fā)明的有利效果 根據(jù)本發(fā)明，因為非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收是在一個彈性圖像超聲波發(fā)送/ 接收和另一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收之間以預定的時間間隔執(zhí)行的，所以可以提高幀率。 從以下附圖所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述中將使本發(fā)明的進一步的目的和 優(yōu)點變得清除。


圖1是方框圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)。
圖2是方框圖，其顯示了圖1所示的超聲波診斷裝置中所采用的B超圖像處理單 元的結(jié)構(gòu)。
6
圖3是方框圖，其顯示了圖1所示的超聲波診斷裝置中所采用的彈性圖像處理單 元的結(jié)構(gòu)。 圖4是簡圖，其顯示了在圖l所示的超聲波診斷裝置中為了執(zhí)行用于彈性圖像的
超聲波發(fā)送/接收和用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收而提供的時序圖。 圖5是方框圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)。 圖6是方框圖，其顯示了圖5所示的超聲波診斷裝置中所采用的彩色多普勒圖像
處理單元的詳細結(jié)構(gòu)。 圖7是簡圖，其顯示了在圖5所示的超聲波診斷裝置中為了執(zhí)行用于彈性圖像的 超聲波發(fā)送/接收和用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收以及用于彩色多普勒圖像的超聲波 發(fā)送/接收而提供的時序圖。
具體實施例方式
后文將基于附圖詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的超聲波診斷裝置和程序。
〈第一實施例> 首先將解釋第一實施例。圖1是方框圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的超聲 波診斷裝置的結(jié)構(gòu)，圖2是方框圖，其顯示了圖1所示的超聲波診斷裝置中所采用的B超圖 像處理單元的結(jié)構(gòu)，圖3是方框圖，其顯示了圖1所示的超聲波診斷裝置中所采用的彈性圖 像處理單元的結(jié)構(gòu)，圖4是簡圖，其顯示了在圖1所示的超聲波診斷裝置中為了執(zhí)行分別用 于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收和用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收而提供的時序圖。
圖1中所示的超聲波診斷裝置1具有超聲波探針2、發(fā)送_接收單元3、 B超圖像 處理單元4、彈性圖像處理單元5、合成單元6和顯示單元7。此外，超聲波診斷裝置1包括 控制器或控制單元8和操作單位9。 超聲波探針2對對象執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收。在與對象發(fā)生接觸的狀態(tài)下，超 聲波探針2在重復壓力和松弛作用的同時執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收，從而使獲得彈性圖像 成為可能。 發(fā)送-接收單元3驅(qū)動超聲波探針2執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收。發(fā)送_接收單元 3對由超聲波的發(fā)送/接收所獲得的各個回波信號執(zhí)行信號處理，例如相位疊加處理。然 后，發(fā)送_接收單元3將經(jīng)過信號處理的回波信號輸出給B超圖像處理單元4和彈性圖像 處理單元5。后面將描述發(fā)送-接收單元3發(fā)送/接收超聲波的細節(jié)。發(fā)送-接收單元3 是說明根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送_接收單元的實施例的一個示例。 B超圖像處理單元4具有信號處理器41和B超圖像生成部件42。信號處理器41 對來自發(fā)送_接收單元3的每條聲線的回波信號執(zhí)行例如對數(shù)壓縮、包絡(luò)線檢波等信號處 理。B超圖像生成部件42基于由信號處理器41輸出的信號而產(chǎn)生B超圖像幀數(shù)據(jù)。B超 圖像處理單元4是說明根據(jù)本發(fā)明的非彈性圖像處理單元的實施例的一個示例。
彈性圖像處理單元5具有物理量計算器51和彈性圖像生成部件52。彈性圖像處 理單元5是說明根據(jù)本發(fā)明的彈性圖像處理單元的實施例的一個示例。具體地說，物理量 計算器51基于來自發(fā)送_接收單元3的每條聲線的回波信號而計算作為與生物組織的彈 性相關(guān)的物理量的由于生物組織的各部分或區(qū)域的變形而產(chǎn)生的變位。具體地說，物理量 計算器51對來自相同聲線的兩個時間上彼此不同的回波信號執(zhí)行自相關(guān)計算，從而計算各部分的變位。 彈性圖像生成部件52基于由于生物組織變形所引起的變位而產(chǎn)生彈性圖像幀數(shù) 據(jù)，該變位已經(jīng)由物理量計算器51計算出來。具體地說，彈性圖像生成部件52根據(jù)變位提 供了關(guān)于紅、綠和藍的色調(diào)信息，并產(chǎn)生具有彩色信息的彈性圖像幀數(shù)據(jù)。
合成單元6具有幀存儲器(未顯示)，其儲存由B超圖像處理單元4產(chǎn)生的B超圖 像幀數(shù)據(jù)和由彈性圖像處理單元5產(chǎn)生的彈性圖像幀數(shù)據(jù)。合成單元6將這些B超圖像幀 數(shù)據(jù)和彈性圖像幀數(shù)據(jù)合成在一起。合成單元6是說明根據(jù)本發(fā)明的合成單元的實施例的 一個示例。通過利用合成單元6將其合成而獲得的超聲波圖像顯示在顯示單元7上。
控制單元8具有CPU(中央處理單元)或相似裝置?？刂茊卧?基于從操作單元 9輸入的操作輸入信號和預先儲存的程序而控制發(fā)送_接收單元3、B超圖像處理單元4、彈 性圖像處理單元5、合成單元6和顯示單元7。 現(xiàn)在將解釋根據(jù)本實施例的超聲波診斷裝置1的操作。發(fā)送-接收單元3驅(qū)動超 聲波探針2，以便對對象的生物組織執(zhí)行超聲波的發(fā)送，從而獲得回波信號。在從超聲波探 針2進行超聲波的發(fā)送/接收時，在超聲波探針2與生物組織表面發(fā)生接觸的狀態(tài)下由超 聲波探針2重復壓力和其松弛作用。 現(xiàn)在將詳細地描述超聲波的發(fā)送/接收。如圖4中所示，發(fā)送-接收單元3以時 間間隔t執(zhí)行用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收E1，E2，E3，E4...。這里，時間t相當于從 彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收開始至下一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收開始的時間。時 間t被設(shè)為這種時間，即使得下次彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收在完成這次彈性圖像的超 聲波發(fā)送/接收并隔開間隔后開始。 順便地說，如將在后面所述，基于時序上彼此相鄰的彈性圖像超聲波發(fā)送/接收 所獲得的兩個回波信號，進行物理量計算器51執(zhí)行的各個變位的計算，從而產(chǎn)生彈性圖 像。例如，基于由彈性圖像超聲波發(fā)送/接收El所獲得的回波信號和由彈性圖像超聲波發(fā) 送/接收E2所獲得的回波信號，物理量計算器51執(zhí)行各個變位的計算，以產(chǎn)生彈性圖像幀 數(shù)據(jù)EFD1。基于由彈性圖像超聲波發(fā)送/接收E2所獲得的回波信號和由彈性圖像超聲波 發(fā)送/接收E3所獲得的回波信號，物理量計算器51執(zhí)行各個變位的計算，以便產(chǎn)生對應于 下一幀的彈性圖像幀數(shù)據(jù)EFD2。進一步地，基于由彈性圖像超聲波發(fā)送/接收E3所獲得的 回波信號和由彈性圖像超聲波發(fā)送/接收E4所獲得的回波信號，物理量計算器51執(zhí)行各 個變位的計算，以便產(chǎn)生對應于下一幀的彈性圖像幀數(shù)據(jù)EFD3。 這里， 一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收 對應于時序上彼此相鄰的彈性圖像超聲波發(fā)送/接收。例如，產(chǎn)生彈性圖像幀數(shù)據(jù)EFD1的 一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收分別與彈性圖像超聲 波發(fā)送/接收El和彈性圖像超聲波發(fā)送/接收E2相對應。產(chǎn)生彈性圖像幀數(shù)據(jù)EFD2的 一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收分別與彈性圖像超聲 波發(fā)送/接收E2和彈性圖像超聲波發(fā)送/接收E3相對應。進一步地， 一個彈性圖像的超 聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收分別與彈性圖像超聲波發(fā)送/接收 E3和彈性圖像超聲波發(fā)送/接收E4相對應。 發(fā)送-接收單元3在一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像超聲波發(fā) 送/接收之間執(zhí)行用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收Bl， B2， B3...，以便獲得在B超圖像處理單元4產(chǎn)生B超圖像的回波信號。例如，發(fā)送_接收單元3在彈性圖像超聲波發(fā)送/ 接收El和彈性圖像超聲波發(fā)送/接收E2之間執(zhí)行用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收Bl。 發(fā)送_接收單元3在彈性圖像超聲波發(fā)送/接收E2和彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收E3之 間執(zhí)行用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收B2。進一步地，發(fā)送-接收單元3在彈性圖像超 聲波發(fā)送/接收E3和彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收E4之間執(zhí)行用于B超圖像的超聲波發(fā) 送/接收B3。 當執(zhí)行相應的彈性圖像超聲波發(fā)送/接收El，E2，E3，E4...時，發(fā)送-接收單元3 將回波信號輸出給彈性圖像處理單元5。當執(zhí)行相應的B超圖像超聲波發(fā)送/接收B1，B2， B3...時，發(fā)送-接收單元3將回波信號輸出給B超圖像處理單元4。 B超圖像處理單元4基于來自發(fā)送_接收單元3的回波信號而順序地產(chǎn)生B超圖 像幀數(shù)據(jù)。例如，B超圖像處理單元4基于由B超圖像超聲波發(fā)送/接收Bl獲得的回波信 號而產(chǎn)生B超圖像幀數(shù)據(jù)BFD1，并且基于由B超圖像超聲波發(fā)送/接收B2所獲得的回波 信號而產(chǎn)生B超圖像幀數(shù)據(jù)BFD2。進一步地，B超圖像處理單元4基于由B超圖像超聲波 發(fā)送/接收B3所獲得的回波信號而產(chǎn)生B超圖像幀數(shù)據(jù)BFD3。各B超圖像幀數(shù)據(jù)BFDl， BFD2， BFD3...輸出給合成單元6，并順序地儲存在幀存儲器(未顯示)中。
彈性圖像處理單元5基于來自發(fā)送_接收單元3的時間不同的兩個回波信號而順 序地產(chǎn)生彈性圖像幀數(shù)據(jù)。例如，基于用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收El獲得的回波信 號和用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收E2獲得的回波信號，彈性圖像處理單元5通過物理 量計算器51執(zhí)行變位的計算。因此，彈性圖像生成部件52從計算結(jié)果產(chǎn)生彈性圖像幀數(shù)據(jù) EFD1。類似地，基于用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收E2獲得的回波信號和用于彈性圖像 的超聲波發(fā)送/接收E3獲得的回波信號，彈性圖像處理單元5產(chǎn)生彈性圖像幀數(shù)據(jù)EFD2。 基于用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收E3獲得的回波信號和用于彈性圖像的超聲波發(fā)送 /接收E4獲得的回波信號，彈性圖像處理單元5產(chǎn)生彈性圖像幀數(shù)據(jù)EFD3。各彈性圖像幀 數(shù)據(jù)EFD1， EFD2， EFD3...輸出給合成單元6，并順序地儲存在幀存儲器(未顯示)中。
合成單元6將B超圖像幀數(shù)據(jù)和彈性圖像幀數(shù)據(jù)合成在一起，從而產(chǎn)生將各個彈 性圖像重疊在其相應的B超圖像上而獲得的超聲波圖像。超聲波圖像被輸出并顯示于顯示 單元7上。具體地說，合成單元6將B超圖像幀數(shù)據(jù)BFD1和彈性圖像幀數(shù)據(jù)EFD1合成在一 起，從而產(chǎn)生超聲波圖像Gl，其顯示于顯示單元7上。合成單元6從B超圖像幀數(shù)據(jù)BFD2 和彈性圖像幀數(shù)據(jù)EFD2產(chǎn)生超聲波圖像G2，并從B超圖像幀數(shù)據(jù)BFD3和彈性圖像幀數(shù)據(jù) EFD3產(chǎn)生超聲波圖像G3。這些超聲波圖像G2和G3順序地顯示于顯示單元7上。
根據(jù)上述本實施例的超聲波診斷裝置l，例如，基于用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/ 接收El和E2所獲得的回波信號和用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收Bl所獲得的回波信 號產(chǎn)生超聲波圖像Gl?；谟糜趶椥詧D像的超聲波發(fā)送/接收E2和E3所獲得的回波信 號和用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收Bl所獲得的回波信號產(chǎn)生超聲波圖像G2。進一步 地，基于用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收E3和E4所獲得的回波信號和用于B超圖像的 超聲波發(fā)送/接收B3所獲得的回波信號產(chǎn)生超聲波圖像G3。也就是說，在根據(jù)本實施例的 超聲波診斷裝置1中，在均用于產(chǎn)生一個超聲波圖像的一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收和 另一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收之間執(zhí)行B超圖像超聲波發(fā)送/接收。這里，在傳統(tǒng)的 示例中，均用于產(chǎn)生一個超聲波圖像的一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像
9超聲波發(fā)送/接收是在預定的間隔下以類似于本實施例的方式執(zhí)行的，之后執(zhí)行B超圖像 超聲波發(fā)送/接收。因而，根據(jù)本實施例，同這種傳統(tǒng)的示例相比可提高幀率。
同樣根據(jù)本實施例，可以抑制超聲波圖像中的B超圖像和彈性圖像之間的位置移 動。這將以在例如產(chǎn)生超聲波圖像G1的情況下的示例進行解釋。以彈性圖像超聲波發(fā)送 /接收El所獲得的回波信號為基準從而計算用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收El所獲得 的回波信號和用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收E2所獲得的回波信號之間的自相關(guān)從而 產(chǎn)生彈性圖像幀數(shù)據(jù)EFD1時，在用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收Bl和用于彈性圖像的 超聲波發(fā)送/接收El之間的時間間隔將比傳統(tǒng)的時間間隔短。因為在進行超聲波的發(fā)送 /接收時生物組織會由于超聲波探針2的壓力和松弛作用而移動，在B超圖像超聲波發(fā)送/ 接收Bl和彈性圖像超聲波發(fā)送/接收El之間的時間間隔會變短，從而可抑制B超圖像和 彈性圖像之間的位置移動。
〈第二實施例> 接下來將解釋第二實施例。圖5是方框圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的超 聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)，圖6是方框圖，其顯示了圖5所示的超聲波診斷裝置中所采用的彩色 多普勒圖像處理單元的詳細結(jié)構(gòu)，并且圖7是簡圖，其顯示了在圖5所示的超聲波診斷裝置 中分別為了執(zhí)行用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收、用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收以 及用于彩色多普勒圖像的超聲波發(fā)送/接收而提供的時序圖。在圖5中，相同的標號分別 給予與第一實施例相同的構(gòu)件，并因此將省略其詳細說明。 圖5中所示的超聲波診斷裝置20具有基于從發(fā)送_接收單元3輸出的回波信號 而產(chǎn)生彩色多普勒圖像幀數(shù)據(jù)的彩色多普勒圖像處理單元21。此彩色多普勒圖像處理單元 21是說明本發(fā)明中的非彈性圖像處理單元的實施例的一個示例。 如圖6所示，彩色多普勒圖像處理單元21具有正交檢波器211、活動目標顯示 (MTI)濾波器212、自相關(guān)計算部件213、平均流率或流速計算部件214、方差計算部件215、 功率計算部件216和彩色多普勒圖像生成部件217。 彩色多普勒圖像處理單元21首先通過正交檢波器211對經(jīng)由發(fā)送_接收單元3 執(zhí)行用于彩色多普勒圖像的超聲波發(fā)送/接收而獲得的回波信號進行正交檢波。接下來， MTI濾波器212由MTI處理經(jīng)過正交檢波后的信號，從而除去由于生物組織的運動而造成的 分量，生物組織的運動是由于超聲波探針2對生物組織的壓力和松弛作用而產(chǎn)生的，從而 導致只有指示血流成分的信號被提取出來。這里，MTI濾波器212是說明本發(fā)明中的提取 部件實施例的一個示例。 自相關(guān)計算部件213對從MTI濾波器212輸出的信號執(zhí)行自相關(guān)計算。平均速度 計算部件214響應于自相關(guān)計算部件213的輸出而確定流速V。方差計算部件215響應于 自相關(guān)計算部件213的輸出而確定流速的方差T。功率計算部件216響應于自相關(guān)計算部 件213的輸出而確定功率PW。 彩色多普勒圖像生成部件217基于流速V、方差T和功率PW而產(chǎn)生彩色多普勒圖 像幀數(shù)據(jù)。作為彩色多普勒圖像幀數(shù)據(jù)，產(chǎn)生通過將流速V和方差T組合在一起而獲得的 流速度分布圖像幀數(shù)據(jù)、利用功率PW而獲得的功率多普勒圖像幀數(shù)據(jù)或通過將功率PW和 方差T組合在一起而獲得的帶有方差的功率多普勒圖像幀數(shù)據(jù)、以及利用方差T而獲得的 方差圖像幀數(shù)據(jù)中的至少其中。彩色多普勒圖像幀數(shù)據(jù)被輸出給合成單元6。
順便地說，彩色多普勒圖像幀數(shù)據(jù)具有這種色調(diào)信息，使其在作為彩色多普勒圖 像呈現(xiàn)于顯示單元7上時可與各個彈性圖像區(qū)分開。 現(xiàn)在將描述根據(jù)本實施例的超聲波診斷裝置20的操作。在本實施例中，從B超圖 像處理單元4輸出的B超圖像幀數(shù)據(jù)和從彈性圖像處理單元5輸出的彈性圖像幀數(shù)據(jù)之 外，在合成單元6的幀存儲器(未顯示)中還儲存了從彩色多普勒圖像處理單元21輸出的 彩色多普勒圖像幀數(shù)據(jù)。合成單元6將B超圖像幀數(shù)據(jù)、彩色多普勒圖像幀數(shù)據(jù)和彈性圖像 幀數(shù)據(jù)組合在一起，以產(chǎn)生彩色多普勒圖像和彈性圖像重疊在B超圖像上的超聲波圖像。
將基于圖7來描述用于獲得回波信號的超聲波發(fā)送/接收，該回波信號均用于產(chǎn) 生超聲波圖像。發(fā)送_接收單元3在用于產(chǎn)生一個超聲波圖像的一個彈性圖像超聲波發(fā)送 /接收和另一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收之間執(zhí)行B超圖像超聲波發(fā)送/接收和彩色多 普勒圖像超聲波發(fā)送/接收。具體地說，發(fā)送-接收單元3在用于產(chǎn)生超聲波圖像Gl的用 于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收El和用于彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收E2之間執(zhí)行用于 B超圖像的超聲波發(fā)送/接收Bl和用于彩色多普勒圖像的超聲波發(fā)送/接收Cl 。發(fā)送-接 收單元3在用于產(chǎn)生超聲波圖像G2的彈性圖像超聲波發(fā)送/接收E2和彈性圖像超聲波發(fā) 送/接收E3之間執(zhí)行用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收B2和用于彩色多普勒圖像的超聲 波發(fā)送/接收C2。進一步地，發(fā)送-接收單元3在用于產(chǎn)生超聲波圖像G3的彈性圖像超聲 波發(fā)送/接收E3和彈性圖像超聲波發(fā)送/接收E4之間執(zhí)行用于B超圖像的超聲波發(fā)送/ 接收B3和用于彩色多普勒圖像的超聲波發(fā)送/接收C3。 當在執(zhí)行各個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收El，E2，E3，E4...時，發(fā)送-接收單元3 將回波信號輸出給彈性圖像處理單元5。當在執(zhí)行各個B超圖像超聲波發(fā)送/接收B1，B2， B3...時，發(fā)送-接收單元3將回波信號輸出給B超圖像處理單元4。此外，當在執(zhí)行各個 彩色多普勒圖像超聲波發(fā)送/接收Cl， C2， C3...時，發(fā)送-接收單元3將回波信號輸出給 彩色多普勒圖像處理單元21。響應于從發(fā)送-接收單元3輸出的回波信號，彈性圖像處理 單元5產(chǎn)生彈性圖像幀數(shù)據(jù)，B超圖像處理單元4產(chǎn)生B超圖像幀數(shù)據(jù)，彩色多普勒圖像處 理單元21產(chǎn)生彩色多普勒圖像幀數(shù)據(jù)。如上所述，基于這些幀數(shù)據(jù)形成了超聲波圖像。
因為用于B超圖像的超聲波發(fā)送/接收和用于彩色多普勒圖像的超聲波發(fā)送/接 收是由上述實施例的超聲波診斷裝置20在均用于產(chǎn)生一個超聲波圖像的一個彈性圖像超 聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收之間執(zhí)行的，所以可提高幀率。
按照與第一實施例相似的方式，可抑制在彈性圖像、B超圖像和彩色多普勒圖像之 間的位置移動。 雖然上面已經(jīng)通過優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是無需多言的是，本發(fā)明在不脫 離其本質(zhì)的范圍內(nèi)可以各種方式進行變化。例如，可以產(chǎn)生和顯示只將彈性圖像和彩色多 普勒圖像這兩者合成在一起而獲得的超聲波圖像。非彈性圖像處理單元并不局限于B超圖 像處理單元4和彩色多普勒圖像處理單元21。 在第二實施例中，通過將B超圖像幀數(shù)據(jù)和彩色多普勒圖像幀數(shù)據(jù)組合在一起而 獲得的超聲波圖像和通過將B超圖像幀數(shù)據(jù)和彈性圖像幀數(shù)據(jù)組合在一起而獲得的超聲 波圖像可并列呈現(xiàn)于顯示單元7上，而不顯示通過將B超圖像幀數(shù)據(jù)、彩色多普勒圖像幀數(shù) 據(jù)和彈性圖像幀數(shù)據(jù)組合在一起所獲得的超聲波圖像。 此外，作為與生物組織的彈性相關(guān)的物理量，除了由于生物組織的變形而引起的
11變位之外，生物組織的扭曲和彈性模量也是已知的?；趦蓚€時間上彼此不同的來自生物 組織的回波信號可計算生物組織中的各部分的扭曲或彈性，從而按照與上面相似的方式產(chǎn) 生彈性圖像。 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可構(gòu)造本發(fā)明的許多不同的實施例。應該懂得， 除了權(quán)利要求中的限定之外，本發(fā)明并不局限于說明書中所描述的特定實施例。
權(quán)利要求
一種超聲波診斷裝置，包括超聲波探針，用于對生物組織執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收；發(fā)送-接收單元，用于驅(qū)動所述超聲波探針來執(zhí)行所述超聲波的發(fā)送/接收，并輸出由所述超聲波探針接收的各個回波信號，所述發(fā)送-接收單元在預定的時間間隔執(zhí)行一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，以獲得用于產(chǎn)生生物組織的彈性圖像的回波信號，并且在所述一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收和所述另一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收之間執(zhí)行非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，以便獲得回波信號，所述回波信號用于產(chǎn)生與所述彈性圖像不同的與所述生物組織相關(guān)的非彈性圖像；彈性圖像處理單元，基于由所述一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收和所述另一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收所獲得的兩個時間不同的回波信號計算與所述生物組織的彈性相關(guān)的物理量，并基于所述物理量產(chǎn)生彈性圖像；和非彈性圖像處理單元，基于由所述非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收所獲得的回波信號產(chǎn)生非彈性圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，在進行所述彈性圖像超聲波 發(fā)送/接收時，所述發(fā)送_接收單元將所述回波信號輸出給所述彈性圖像處理單元，而在進 行所述非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收時，所述發(fā)送_接收單元將所述回波信號輸出給所述 非彈性圖像處理單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述非彈性圖像處理單元是 用于產(chǎn)生B超圖像的B超圖像處理單元，并且，其中，作為所述非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，所述發(fā)送_接收單元執(zhí)行B超圖像超聲 波發(fā)送/接收，以便獲得用于產(chǎn)生B超圖像的回波信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，在進行所述彈性圖像超聲波 發(fā)送/接收時，所述發(fā)送_接收單元將所述回波信號輸出給所述彈性圖像處理單元，而在進 行所述B超圖像超聲波發(fā)送/接收時，所述發(fā)送_接收單元將所述回波信號輸出給所述B 超圖像處理單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述非彈性圖像處理單元是 用于產(chǎn)生彩色多普勒圖像的彩色多普勒圖像處理單元，并且，其中，作為所述非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，所述發(fā)送_接收單元執(zhí)行彩色多普勒圖 像超聲波發(fā)送/接收，以便獲得用于產(chǎn)生彩色多普勒圖像的回波信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，在進行所述彈性圖像超聲波 發(fā)送/接收時，所述發(fā)送_接收單元將所述回波信號輸出給所述彈性圖像處理單元，而在進 行所述彩色多普勒圖像超聲波發(fā)送/接收時，所述發(fā)送_接收單元將所述回波信號輸出給 所述彩色多普勒圖像處理單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述彩色多普勒圖像處理 單元具有提取部件，用于從所述回波信號提取指示血流成分的信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述非彈性圖像處理單元被 提供為多個，并且所述各非彈性圖像處理單元產(chǎn)生類型上彼此不同的非彈性圖像，并且，其中，作為所述非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，所述發(fā)送_接收單元執(zhí)行用于所述各非 彈性圖像的發(fā)送/接收。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述各非彈性圖像處理單元 是用于產(chǎn)生B超圖像的B超圖像處理單元和用于產(chǎn)生彩色多普勒圖像的彩色多普勒圖像處 理單元，并且，其中，作為所述非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，所述發(fā)送_接收單元執(zhí)行B超圖像超聲 波發(fā)送/接收和彩色多普勒圖像超聲波發(fā)送/接收，所述B超圖像超聲波發(fā)送/接收用于 獲得產(chǎn)生B超圖像的回波信號，所述彩色多普勒圖像超聲波發(fā)送/接收用于獲得產(chǎn)生彩色 多普勒圖像的回波信號。
10. —種用于使得超聲波診斷裝置的計算機執(zhí)行如下功能的程序發(fā)送/接收功能，用于驅(qū)動超聲波探針，以對生物組織執(zhí)行超聲波發(fā)送/接收并輸出由 所述超聲波探針所接收的回波信號，所述發(fā)送/接收功能以預定的時間間隔執(zhí)行一個彈性 圖像超聲波發(fā)送/接收和另一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，以便獲得用于產(chǎn)生所述生物 組織的彈性圖像的回波信號，并在所述一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收和所述另一個彈性 圖像超聲波發(fā)送/接收之間執(zhí)行非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收，以便獲得回波信號，所述回 波信號用于產(chǎn)生與所述彈性圖像不同的與所述生物組織相關(guān)的非彈性圖像；彈性圖像生成功能，基于由所述一個彈性圖像超聲波發(fā)送/接收和所述另一個彈性圖 像超聲波發(fā)送/接收所獲得的兩個時間不同的回波信號而計算與所述生物組織的彈性相 關(guān)的物理量，并基于所述物理量生成彈性圖像；禾口非彈性圖像生成功能，基于由所述非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收所獲得的回波信號而 生成非彈性圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超聲波診斷裝置，包括超聲波探針、發(fā)送-接收單元、彈性圖像處理單元和非彈性圖像處理單元。超聲波探針用于對生物組織執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收；發(fā)送-接收單元用于驅(qū)動超聲波探針以執(zhí)行超聲波的發(fā)送/接收，并輸出回波信號；彈性圖像處理單元基于由所述一個和另一個彈性圖像的超聲波發(fā)送/接收所獲得的兩個時間不同的回波信號而計算有關(guān)生物組織彈性的物理量并產(chǎn)生彈性圖像；非彈性圖像處理單元基于由非彈性圖像超聲波發(fā)送/接收所獲得的回波信號而產(chǎn)生非彈性圖像。
文檔編號A61B8/00GK101732073SQ200910252378
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者島崎正 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司