超声波诊断装置、被检体的诊断对象部位的疾病评价用图像生成方法、及被检体的诊断对象部位的疾病评价用图像生成程序.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102596052 A (43)申请公布日 2012.07.18 CN 102596052 A *CN102596052A* (21)申请号 201080049163.9 (22)申请日 2010.10.15 2009-249714 2009.10.30 JP A61B 8/08(2006.01) (71)申请人 株式会社日立医疗器械 地址 日本东京都 (72)发明人 外村明子 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 张宝荣 (54) 发明名称 超声波诊断装置、 被检体的诊断对象部位的 疾病评价用图像生成方法、 及被检体的诊断对象 部

2、位的疾病评价用图像生成程序 (57) 摘要 本发明的超声波诊断装置具备 ： 超声波探头， 其在与被检体之间收发超声波 ； 接收处理单元， 其接收由该超声波探头测量的反射回波信号， 生 成所述被检体的诊断对象部位的断层面的 RF 信 号帧数据 ； 位移测量单元， 其基于对所述断层面 的组织的压迫状态不同的一对 RF 信号帧数据， 测 量该断层面的多个测量点的组织的位移， 从而生 成位移帧数据 ； 弹性信息运算单元， 其基于生成 的位移帧数据， 运算表示所述断层面的多个测量 点的组织的硬度或者软度的弹性信息， 从而生成 弹性帧数据 ； 评价用图像生成单元， 其以不同的 时态生成所述断层面的多个测量

3、点的组织的位移 及弹性信息中的至少一方的直方图， 作为评价所 述被检体的诊断对象部位的疾病程度的评价用图 像 ； 和图像显示器， 其显示所述不同的时态的直 方图。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.04.28 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2010/068136 2010.10.15 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/052401 JA 2011.05.05 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 12 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 12 页 附图 11

4、 页 1/3 页 2 1. 一种超声波诊断装置， 具备 ： 超声波探头， 其在与被检体之间收发超声波 ； 接收处理单元， 其接收由该超声波探头测量到的反射回波信号， 生成所述被检体的诊 断对象部位的断层面的 RF 信号帧数据 ； 位移测量单元， 其基于对所述断层面的组织的压迫状态不同的一对 RF 信号帧数据， 测 量该断层面的多个测量点的组织的位移来生成位移帧数据 ； 弹性信息运算单元， 其基于所生成的位移帧数据， 运算表示所述断层面的多个测量点 的组织的硬度或者软度的弹性信息， 从而生成弹性帧数据 ； 评价用图像生成单元， 其以不同的时态生成所述断层面的多个测量点的组织的位移及 弹性信息中的

5、至少一方的直方图， 作为评价所述被检体的诊断对象部位的疾病程度的评价 用图像 ； 和 图像显示器， 其显示所述不同的时态的直方图。 2. 根据权利要求 1 所述的超声波诊断装置， 其中， 所述评价用图像生成单元按照时间序列排列针对所述被检体的诊断对象部位生成的 直方图、 和针对所述被检体的同一诊断对象部位在过去生成并保存在存储器中的直方图， 然后在所述图像显示器上进行显示。 3. 根据权利要求 2 所述的超声波诊断装置， 其中， 所述在过去生成并保存在存储器中的直方图是在对所述被检体的同一诊断对象部位 实施疾病治疗之前生成并保存在存储器中的直方图、 或者针对所述被检体的同一诊断对象 部位在过去

6、诊断时生成并保存在存储器中的直方图。 4. 根据权利要求 3 所述的超声波诊断装置， 其中， 在所述存储器中预先保存与所述被检体的诊断对象部位的疾病程度相对应地生成的 典型直方图， 与所述多个直方图一起显示所述典型直方图。 5. 根据权利要求 3 所述的超声波诊断装置， 其中， 在所述存储器中预先保存与所述被检体的诊断对象部位的疾病程度相对应地生成的 典型直方图， 针对所述多个直方图的每个直方图求出与所述典型直方图之间的相关系数并进行显 示。 6. 根据权利要求 1 所述的超声波诊断装置， 其中， 所述评价用图像生成单元具有计算出所述断层面的多个测量点的组织的位移及弹性 信息中的至少一方的统计

7、处理数据的统计处理单元， 并与所述多个直方图的每个直方图相 对应地显示各统计处理数据。 7. 根据权利要求 6 所述的超声波诊断装置， 其中， 所述统计处理数据是平均值、 中央值、 众数值、 最大值、 最小值、 方差、 标准偏差、 及四分 位数中的至少一个， 在经由输入接口选择出的统计处理数据是平均值、 中央值、 众数值、 最大值、 及最小值 中的任意一个值的情况下， 针对所述多个直方图的每个直方图， 显示表示与所选择的统计 处理数据相对应的位置的图像， 权 利 要 求 书 CN 102596052 A 2 2/3 页 3 在经由所述输入接口选择出的统计处理数据是方差、 标准偏差、 及四分位数

8、中的任意 一个的情况下， 针对所述多个直方图的每个直方图， 显示表示与所选择的统计处理数据相 对应的区间的图像。 8. 根据权利要求 2 所述的超声波诊断装置， 其中， 所述超声波诊断装置具备 ： 弹性图像生成单元， 其基于所述弹性帧数据生成弹性图像， 并显示于所述图像显示器， 所述评价用图像生成单元与所述多个直方图的每个直方图相对应地显示针对所述被 检体的诊断对象部位生成的弹性图像、 和针对所述被检体的同一诊断对象部位在过去生成 并保存在存储器中的弹性图像， 在对应的直方图上， 显示表示与在所显示的弹性图像上经 由输入接口选择的点的位移或弹性信息相对应的位置的图像。 9. 根据权利要求 1

9、所述的超声波诊断装置， 其中， 与所述多个直方图的每个直方图一起显示与所述直方图的位移或弹性信息的大小相 对应地赋予了色调的彩色图， 所述评价用图像生成单元显示在所述彩色图的被预先设定的范围或经由输入接口设 定的范围中包含的位移或弹性信息的频度相对于整体的比例。 10. 一种超声波诊断装置， 具备 ： 超声波探头， 其在与被检体之间收发超声波 ； 接收处理单元， 其接收由该超声波探头测量到的反射回波信号， 生成所述被检体的诊 断对象部位的断层面的 RF 信号帧数据 ； 位移测量单元， 其基于对所述断层面的组织的压迫状态不同的一对 RF 信号帧数据， 测 量该断层面的多个测量点的组织的位移， 从

10、而生成位移帧数据 ； 弹性信息运算单元， 其基于生成的位移帧数据， 运算表示所述断层面的多个测量点的 组织的硬度或者软度的弹性信息， 从而生成弹性帧数据 ； 评价用图像生成单元， 其生成所述断层面的多个测量点的组织的位移及弹性信息中的 至少一方的直方图， 作为评价所述被检体的诊断对象部位的疾病程度的评价用图像 ； 和 图像显示器， 其显示所述直方图， 所述评价用图像生成单元具有计算出所述断层面的多个测量点的组织的位移及弹性 信息中的至少一方的统计处理数据的统计处理单元， 并与所述直方图相对应地显示统计处 理数据。 11. 根据权利要求 10 所述的超声波诊断装置， 其中， 所述统计处理数据是平

11、均值、 中央值、 众数值、 最大值、 最小值、 方差、 标准偏差、 及四分 位数中的至少一个， 在经由输入接口选择出的统计处理数据是平均值、 中央值、 众数值、 最大值、 及最小值 中的任意一个值的情况下， 针对所述直方图显示表示与所选择的统计处理数据相对应的位 置的图像， 在经由所述输入接口选择出的统计处理数据是方差、 标准偏差、 及四分位数的任意一 个的情况下， 针对所述直方图显示表示与所选择的统计处理数据相对应的区间的图像。 12. 一种被检体的诊断对象部位的疾病评价用图像生成方法， 包括 ： 接收由在与被检体之间收发超声波的超声波探头测量到的反射回波信号， 生成所述被 权 利 要 求

12、书 CN 102596052 A 3 3/3 页 4 检体的诊断对象部位的断层面的 RF 信号帧数据的步骤 ； 基于对所述断层面的组织的压迫状态不同的一对 RF 信号帧数据， 测量该断层面的多 个测量点的组织的位移来生成位移帧数据的步骤 ； 基于生成的位移帧数据， 运算表示所述断层面的多个测量点的组织的硬度或者软度的 弹性信息来生成弹性帧数据的步骤 ； 以不同的时态生成所述断层面的多个测量点的组织的位移及弹性信息中的至少一方 的直方图， 作为评价所述被检体的诊断对象部位的疾病程度的评价用图像的步骤 ； 和 在图像显示器中显示所述不同的时态的直方图的步骤。 13. 根据权利要求 12 所述的被检

13、体的诊断对象部位的疾病评价用图像生成方法， 其 中， 在显示所述直方图的步骤中， 按照时间序列排列针对所述被检体的诊断对象部位生 成的直方图、 和针对所述被检体的同一诊断对象部位在过去生成并保存在存储器中的直方 图， 然后在所述图像显示器中进行显示。 14. 一种被检体的诊断对象部位的疾病评价用图像生成程序， 包括 ： 以不同的时态生成断层面的多个测量点的组织的位移、 和表示所述断层面的多个测量 点的组织的硬度或者软度的弹性信息的至少一方的直方图， 作为评价被检体的诊断对象部 位的疾病程度的评价用图像的步骤， 其中， 所述断层面的多个测量点的组织的位移是基于 根据由在与被检体之间收发超声波的超

14、声波探头测量的反射回波信号得到的所述被检体 的诊断对象部位的断层面的 RF 信号帧数据而生成的， 所述弹性信息是基于所述多个测量 点的组织的位移而生成的 ； 和 在图像显示器上显示所述不同时态的直方图的步骤。 15. 根据权利要求 14 所述的被检体的诊断对象部位的疾病评价用图像生成程序， 其 中， 在显示所述直方图的步骤中， 按照时间序列排列针对所述被检体的诊断对象部位生 成的直方图、 和针对所述被检体的同一诊断对象部位在过去生成并保存在存储器中的直方 图， 然后在所述图像显示器中进行显示。 权 利 要 求 书 CN 102596052 A 4 1/12 页 5 超声波诊断装置、 被检体的诊

15、断对象部位的疾病评价用图 像生成方法、 及被检体的诊断对象部位的疾病评价用图像 生成程序 技术领域 0001 本发明涉及超声波诊断装置、 被检体的诊断对象部位的疾病评价用图像生成方 法、 及被检体的诊断对象部位的疾病评价用图像生成程序， 特别涉及提高在评价被检体的 诊断对象部位的疾病程度中使用的评价用图像的定量性的技术。 背景技术 0002 超声波诊断装置通过具备多个超声波换能器(ultrasonic transducer)的超声波 探头向被检体内部发送超声波， 并从被检体内部接收与生物体组织的结构相对应的反射回 波信号， 基于反射回波信号生成例如 B 模式图像等的断层图像， 以显示为诊断用。

16、 0003 近年来， 如专利文献 1 中所记载， 通过手动或者机械的方法， 利用超声波探头压迫 被检体的同时测量超声波接收信号 (RF 信号 )， 由此生成表示断层面的组织的硬度或者软 度的弹性图像。也就是说， 基于针对组织的压迫状态不同的 1 对 RF 信号的帧数据， 求出组 织各部因压迫而产生的位移， 基于求出的位移的帧数据来运算形变量或者弹性率等弹性信 息的帧数据， 并基于弹性帧数据生成弹性图像来进行显示。 0004 弹性图像不仅可应用于癌症等肿瘤性病变的诊断， 还期待应用于弥漫性疾病的诊 断。 即， 在弥漫性疾病中结节等局部性的硬化组织扩散至周围的软组织中的情况下， 在弹性 图像中会反

17、映出硬化组织的斑点图案 (patchy pattern)。例如， 如从肝炎变化为肝硬化这 样随着疾病发展而出现纤维化时， 结节扩散至肝实质内， 弹性图像的硬化组织的斑点图案 变得复杂化。 检查者观察弹性图像， 基于弹性图像中的硬化组织的斑点图案的状态， 对诊断 对象部位的疾病程度、 疾病的恶化情况、 疾病的治疗效果等进行评价 ( 以下， 适当地总称为 疾病评价 )。 0005 但是， 检查者通过目测来进行疾病评价时， 由于疾病评价的结果在检查者之间存 在偏差， 因此希望能客观地进行疾病评价。 0006 关于这一点， 已知例如专利文献 2 中所记载的那样， 以直方图来显示设定在弹性 图像中的关心

18、区域内的弹性信息的分布。据此， 除了作为弹性图像而提供被检体的组织的 断层面的弹性信息之外， 还能提供组织的弹性图像的分布这种新的定量性的信息。 0007 现有技术文献 0008 专利文献 0009 专利文献 1 ： 日本特开平 5-317313 号公报 0010 专利文献 2 ： 国际公开 WO2007/046272 号公报 发明内容 0011 ( 发明想要解决的课题 ) 0012 但是， 期望对专利文献 2 的技术进行改良， 从而实现检查者能够进一步定量地进 说 明 书 CN 102596052 A 5 2/12 页 6 行被检体的诊断对象部位的疾病评价。 0013 即， 如专利文献 2

19、那样， 仅仅对弹性图像进行摄像的同时以直方图显示弹性信息 的分布， 有时检查者是无法轻易进行被检体的诊断对象部位的定量性的疾病评价。 例如， 仅 仅看一看现状的被检体的直方图， 是不容易评价诊断对象部位的疾病与前一次检查时态比 恶化到什么程度、 或者进行治疗之后的效果如何。此外， 仅通过看一看直方图， 也许能够粗 略地评价当前的诊断对象部位的疾病程度， 但是难以进行更为定量性的评价。 0014 因此， 本发明的课题在于提供用来进一步定量地进行被检体的诊断对象部位的疾 病评价的评价用图像。 0015 ( 用于解决课题的方案 ) 0016 本发明的超声波诊断装置为了解决上述课题， 构成为具备 ：

20、超声波探头， 其在与被 检体之间收发超声波 ； 接收处理单元， 其接收由该超声波探头测量的反射回波信号， 生成被 检体的诊断对象部位的断层面的 RF 信号帧数据 ； 位移测量单元， 其基于对断层面的组织的 压迫状态不同的一对 RF 信号帧数据， 测量该断层面的多个测量点的组织的位移， 从而生成 位移帧数据 ； 弹性信息运算单元， 其基于生成的位移帧数据， 运算表示断层面的多个测量点 的组织的硬度或者软度的弹性信息， 从而生成弹性帧数据 ； 评价用图像生成单元， 其以不同 的时态生成断层面的多个测量点的组织的位移及弹性信息中的至少一方的直方图， 作为评 价被检体的诊断对象部位的疾病程度的评价用图

21、像 ； 和图像显示器， 其显示不同的时态的 直方图。 0017 在该情况下， 可构成为 ： 评价用图像生成单元按照时间序列排列针对被检体的诊 断对象部位生成的直方图、 和针对被检体的同一诊断对象部位在过去生成并保存在存储器 中的直方图之后， 在图像显示器中进行显示。 0018 更具体而言， 在过去生成并保存在存储器中的直方图是在对被检体的同一诊断对 象部位实施疾病治疗之前生成并保存在存储器中的直方图、 或者针对被检体的同一诊断对 象部位在过去诊断时生成并保存在存储器中的直方图。 0019 根据本发明， 检查者通过参照不同时态的直方图 ( 例如， 按照时间序列排列显示 的直方图 )， 能够掌握直

22、方图的形状 ( 波形 ) 的推移和直方图的峰值位置的推移。例如， 在 针对肝脏的弥漫性疾病进行评价时， 当从正常的状态发展成疾病时， 硬化组织会局部地扩 散到软组织之中。于是， 直方图的形状从在与软组织相对应的位移或弹性信息附近具有急 剧峰值的形状推移至位移或弹性信息分散的宽幅形状。 进而， 例如， 从肝炎发展成肝硬化那 样疾病恶化时， 由于硬化组织的比例增加， 因此直方图的峰值从与软组织相对应的位移或 弹性信息的位置偏移至与硬化组织相对应的位移或弹性信息的位置。因此， 检查者通过参 照不同时态的直方图 ( 例如， 按照时间序列排列显示的直方图 )， 能够进一步定量地进行被 检体的诊断对象部位

23、的疾病评价， 可获知诊断对象部位的疾病与上次检查时相比恶化到什 么程度、 或者进行治疗的结果表现出什么程度的效果等。 0020 此外， 在存储器中预先保存与被检体的诊断对象部位的疾病程度相对应地生成的 典型直方图， 与多个直方图一起显示典型直方图。 此外， 针对多个直方图的每个直方图求出 与典型直方图之间的相关系数并进行显示。 0021 据此， 检查者通过典型直方图的形状与被检体的诊断对象部位的直方图的形状之 间的对比、 或者典型直方图的峰值位置与被检体的诊断对象部位的直方图的峰值位置之间 说 明 书 CN 102596052 A 6 3/12 页 7 的对比， 能够一看就知道被检体的诊断对象

24、部位的疾病程度。 例如， 在根据诊断对象部位的 疾病的恶化程度预先设定了多个阶段的情况下， 如果在存储器中预先保存了与各阶段相对 应的多个直方图， 则检查者通过被检体的诊断对象部位的直方图与多个典型直方图之间的 对比观察， 能够轻易进行被检体的诊断对象部位的阶段判定。 此外， 如果求出被检体的诊断 对象部位的直方图与多个典型直方图各自之间的相关系数并进行显示， 则检查者不必进行 各个直方图之间的对比观察， 就能够根据相关系数的大小来定量地进行阶段判定。 0022 此外， 在评价用图像生成单元中， 设有计算断层面的多个测量点的组织的位移及 弹性信息中的至少一方的统计处理数据的统计处理单元， 并与

25、多个直方图的每个直方图相 对应地显示各统计处理数据。更具体而言， 可将统计处理数据设定为平均值、 中央值、 众数 值、 最大值、 最小值、 方差、 标准偏差、 及四分位数中的至少一个。在经由输入接口选择出的 统计处理数据是平均值、 中央值、 众数值、 最大值、 及最小值中的任意一个值的情况下， 针对 多个直方图的每个直方图显示表示与所选择的统计处理数据相对应的位置的图像。 另一方 面， 在经由输入接口所选择的统计处理数据是方差、 标准偏差、 及四分位数中的任意一个的 情况下， 针对多个直方图的每个直方图显示表示与所选择的统计处理数据相对应的区间的 图像。 0023 据此， 由于除了单单显示直方

26、图之外， 还显示直方图的统计处理数据， 因此检查者 能够进一步定量地评价诊断对象部位的疾病程度。例如， 在对肝脏的弥漫性疾病进行评价 时， 如果大致了解了诊断对象部位处于正常状态下的直方图的平均值、 中央值、 众数值、 最 大值、 或最小值的位置， 则当被检体的诊断对象部位的平均值等从该大致的值(位置)变小 时， 能够掌握硬化组织扩散到软组织中。进而， 由于能够以数值定量地掌握从诊断对象部 位处于正常状态下的平均值等的大致的值变小了多少， 因此能够定量地判断软组织中的硬 化组织的扩散情况。此外， 通过显示例如方差、 标准偏差、 或四分位数的区间 ( 例如 、 2 等 )， 由于如果该区间变宽则

27、表示组织的位移或弹性信息分散， 因此能够掌握硬化组 织扩散到软组织中。 0024 ( 发明效果 ) 0025 根据本发明， 能够提供一种用于进一步定量地进行被检体的诊断对象部位的疾病 评价的评价用图像。 附图说明 0026 图 1 是表示本发明的第 1 实施方式的超声波诊断装置的整体结构的框图。 0027 图2是表示第1实施方式的超声波诊断装置的评价用图像结构部及其外围结构的 详细内容的框图。 0028 图 3 是表示第 1 实施方式的超声波诊断装置的图像显示例的图。 0029 图 4 是表示第 1 实施方式的超声波诊断装置的图像显示例的图。 0030 图 5 是表示第 1 实施方式的超声波诊

28、断装置的图像显示例的图。 0031 图 6 是表示本发明的第 2 实施方式的超声波诊断装置的整体结构的框图。 0032 图 7 是表示第 2 实施方式的超声波诊断装置的评价用图像生成部的结构的图。 0033 图 8 是表示第 2 实施方式的超声波诊断装置的图像显示例的图。 0034 图 9 是表示第 2 实施方式的超声波诊断装置的图像显示例的图。 说 明 书 CN 102596052 A 7 4/12 页 8 0035 图 10 是表示第 2 实施方式的超声波诊断装置的图像显示例的图。 0036 图 11 是表示第 2 实施方式的超声波诊断装置的图像显示例的图。 具体实施方式 0037 以下，

29、 说明应用了本发明的超声波诊断装置、 被检体的诊断对象部位的疾病评价 用图像生成方法、 及被检体的诊断对象部位的疾病评价用图像生成程序的实施方式。 其中， 在以下的说明中， 对于同一功能部件赋予同一符号， 并省略其重复说明。 0038 ( 第 1 实施方式 ) 0039 图 1 是表示第 1 实施方式的超声波诊断装置的整体结构的框图。该超声波诊断装 置利用超声波来生成被检体的断层面的组织的断层图像， 并且求出表示组织的硬度或者软 度的弹性信息以生成弹性图像。 0040 如图 1 所示， 超声波诊断装置 100 具备 ： 超声波探头 12， 与被检体相抵接而使用该 探头 ； 发送部 14， 其经

30、由超声波探头 12 隔着时间间隔而向被检体反复发送超声波 ； 接收部 16， 其接收从被检体产生的时间序列的反射回波信号 ； 超声波收发控制部 17， 其控制发送 部 14 及接收部 16 ； 相位调整相加部 18， 其对接收到的反射回波进行相位调整并相加之后， 以时间序列生成 RF 信号帧数据 ； 断层图像构成部 20， 其对由相位调整相加部 18 进行了相 位调整并相加而得到的 RF 信号帧数据进行各种信号处理， 生成浓淡断层像例如黑白断层 像 ； 黑白扫描转换器 22， 其将断层图像构成部 20 的输出信号变换成与图像显示器 42 的显 示相匹配。 0041 此外， 还具备 ： RF信号

31、帧数据选择部28， 其针对从相位调整相加部18输出的RF信 号帧数据， 选择取得时刻不同的一对 RF 信号帧数据 ； 位移测量部 30， 其基于一对 RF 信号帧 数据， 测量在被检体的断层面的组织中产生的位移， 从而生成位移帧数据 ； 弹性信息运算部 32， 其基于由位移测量部 30 测量出的位移帧数据， 求出表示连续的压迫过程中的被检体的 生物体组织的硬度或者软度的弹性信息 ( 形变量或者弹性率 )， 以生成弹性帧数据 ； 弹性图 像构成部 34， 其基于由弹性信息运算部 32 运算出的弹性信息， 构成弹性图像 ； 和彩色扫描 转换器 36， 其将弹性图像构成部 34 的输出信号变换为与图

32、像显示器 42 的显示相匹配。 0042 此外， 还具备 ： 存储器 38， 其保存从黑白扫描转换器 22 输出的断层图像数据、 或从 彩色扫描转换器 36 输出的弹性图像数据等 ； 切换相加部 40， 其基于从存储器 38 输出的断 层图像数据和弹性图像数据， 对两个图像进行相加或者切换 ； 图像显示器 42， 其显示从切 换相加部 40 输出的图像数据、 或基于从后述的评价用图像生成部输出的评价用图像数据 的图像 ； 和评价用图像生成部 50， 其基于存储器 38 所保存的弹性帧数据， 生成对被检体的 诊断对象部位的疾病程度进行评价的评价用图像。将在后面叙述评价用图像生成部 50 等 的详

33、细结构。 0043 此外， 还具备 ： 控制上述各构成要素的由例如 CPU(Central Processing Unit) 构 成的控制部60 ； 以及向控制部60发出例如控制弹性图像的ROI(Region Of Interest ： 关心 区域 ) 或帧频等的指示的鼠标、 键盘、 触摸面板或者跟踪球等的接口部 62。 0044 以下， 说明超声波诊断装置 100 的各构成要素的详细内容。超声波探头 12 是将多 个振荡器排列成长条状而形成的， 以机械方式或者电子方式进行波束扫描来向被检体发送 及接收超声波。尽管省略了图示， 但是在超声波探头 12 中内置了作为超声波的产生源且接 说 明 书

34、 CN 102596052 A 8 5/12 页 9 收反射回波的振荡器。 各振荡器一般具有将输入的脉冲波或者连续波的发送波信号变换为 超声波来进行发射的功能、 和接收从被检体内部发射的超声波并将其变换为电信号的接收 波信号来进行输出的功能。 0045 一般， 使用超声波的弹性图像中的被检体的压迫动作采用如下方法， 即 ： 由超声波 探头 12 进行超声波的收发， 同时为了有效地向被检体诊断部位的体腔内给予应力分布， 按 照面与超声波探头 12 的超声波收发面相匹配地安装压迫板， 使由超声波探头 12 的超声波 收发面和压迫板构成的压迫面接触被检体的体表， 通过手动方式使压迫面上下移动， 从而

35、 压迫被检体。 但是， 虽然乳腺等的表面区域与被检体的体表的接近较为容易， 但是对于肝脏 等腹部区域而言， 有时难以由超声波探头 12 压迫对象组织来产生位移或形变量。因此， 在 以肝脏等腹部区域作为对象的情况下， 可利用因心脏或动脉等的搏动而产生的位移或形变 量。 0046 发送部 14 生成用于驱动超声波探头 12 来产生超声波的发送波脉冲， 并且将由内 蔵的发送波相位调整相加部所发送的超声波的会聚点 (convergent point) 设定在某个深 度。 0047 接收部 16 以规定的增益放大由超声波探头 12 接收到的反射回波信号。将被放大 的数目与各振荡器的数目相对应的接收波信号

36、分别作为独立的接收波信号而输入至相位 调整相加部 18。相位调整相加部 18 控制被接收部 16 放大的接收波信号的相位， 针对一点 或者多个会聚点形成超声波波束。超声波收发控制部 17 控制对超声波进行发送及接收的 时刻。 0048 断层图像构成部 20 对来自相位调整相加部 18 的 RF 信号帧数据进行增益补偿、 对 数补偿、 检波、 轮廓强调、 滤波处理等各种信号处理， 构成被检体的浓淡断层图像， 例如黑白 断层图像。 0049 黑白扫描转换器 22 用于在图像显示器 42 中显示从断层图像构成部 20 输出的信 号， 其构成为包括用于以电视方式的周期进行读取的断层扫描单元、 和用于进

37、行系统控制 的单元， 例如， 包括将从断层图像构成部20输出的信号变换为数字信号的A/D变换器、 将由 该 A/D 变换器数字化之后的断层像数据按照时间序列进行存储的多个帧存储器、 控制这些 部件的动作的控制器等。 0050 RF 信号帧数据选择部 28 起到的作用是 ： 将从相位调整相加部 18 按照超声波诊断 装置的帧频随着时间的经过而依次输出的RF信号帧数据按顺序保存在RF信号帧数据选择 部 28 所具备的帧存储器内 ( 将当前确保的 RF 信号帧数据设定为 RF 信号帧数据 N)， 并按 照超声波诊断装置的控制命令， 从在时间上靠前的 RF 信号帧数据 N-1、 N-2、 N-3N-M

38、 之中 选择压迫状态不同的 1 个 RF 信号帧数据 ( 将其设定为 RF 信号帧数据 X)， 向位移测量部 30 输出 1 对 RF 信号帧数据 N 和 RF 信号帧数据 X。尽管将从相位调整相加部 18 输出的信号描 述成了 RF 信号帧数据， 但是该输出的信号也可以是例如对 RF 信号进行复合解调之后得到 的 I、 Q 信号形式的信号。 0051 位移测量部 30 基于由 RF 信号帧数据选择部 28 选择出的 1 对 RF 信号帧数据， 执 行一维或者二维相关处理， 测量断层像上的各测量点的位移或者移动向量 ( 位移的方向和 大小 )， 以生成位移帧数据。作为该移动向量的检测方法， 例

39、如具有块匹配法或梯度法。块 匹配法将图像划分为例如由 NN 像素构成的块， 从前帧中搜索与在当前帧中关注的块最 说 明 书 CN 102596052 A 9 6/12 页 10 为近似的块， 并参照这些块进行预测编码。 0052 弹性信息运算部 32 根据从位移测量部 30 输出的位移帧数据， 运算断层像上的各 测量点的形变量及弹性率， 从而生成形变量或者弹性率的数值数据 ( 弹性帧数据 )， 并输出 至弹性图像构成部 34。在弹性信息运算部 32 中进行的形变量的运算是通过对位移进行空 间微分而计算求得的。也就是说， 在将由位移测量部 30 测量出的位移设为 L 时， 由于能 够通过对 L

40、进行空间微分而计算出形变量 (S)， 因此可利用公式 S L/X 来求得。此 外， 对于作为弹性率之一的例如杨氏模量 Ym 的运算， 如以下的式子所示那样， 可通过各运 算点处的应力 ( 压力 ) 除以各运算点处的形变量来求得。 0053 Ymi， j 压力 ( 应力 )i， j/( 形变量 i， j)(i， j 1， 2， 3，) 0054 在此， i， j 标志表示帧数据的坐标。向被检体的体表与超声波探头 12 的超声波收 发面的接触面插入压力传感器， 通过该压力传感器， 可直接测量被检体的体表所受到的压 力。在因心脏或动脉等的搏动而使得对象组织产生位移或形变量时， 使用形变量作为弹性 信

41、息。再者， 弹性信息运算部 32 也可以对计算出的弹性帧数据实施坐标面内的平滑处理、 对比度优化处理、 帧间的时间轴方向的平滑处理等各种图像处理， 将处理后的弹性帧数据 作为形变量来输出。 0055 弹性图像构成部 34 构成为包括帧存储器和图像处理部， 将从弹性信息运算部 32 以时间序列输出的弹性帧数据保存在帧存储器中， 由图像处理部对所保存的帧数据进行图 像处理。 0056 彩色扫描转换器 36 由灰度化电路、 色调变换电路构成， 且包括对从弹性图像构成 部 34 输出的弹性图像帧数据赋予红、 绿、 蓝等色调信息的色调变换处理。此外， 彩色扫描转 换器36也可以像黑白扫描转换器22那样，

42、 针对测量出的变形较大的区域， 使弹性图像数据 内的该区域的亮度变得明亮， 相反， 针对测量出的变形较小的区域， 使弹性图像数据内的该 区域的亮度变暗。 0057 彩色扫描转换器36内的灰度化电路根据从弹性图像构成部34输出的弹性图像帧 数据的各要素数据的值的大小， 变换为例如 256 灰度等级来生成弹性灰度化帧数据。此时， 进行灰度化的区域在关心区域 (ROI) 内， 但是也可以经由接口部 62， 由检查者任意进行变 更。 0058 存储器 38 保存从黑白扫描转换器 22 输出的断层图像数据、 从弹性信息运算部 32 输出的弹性帧数据、 以及从彩色扫描转换器 36 输出的弹性图像数据。切换

43、相加部 40 是输 入从存储器 38 输出的黑白的断层图像数据和弹性图像数据并对两个图像进行相加或者切 换的单元。按照仅输出黑白的断层像数据或彩色的弹性图像数据、 或者对两图像数据进行 相加合成之后输出的方式进行切换。此外， 也可以例如像本申请的申请人在先申请的日本 特开 2004-135929 号公报所记载的那样， 在黑白断层像上以半透明的方式叠加彩色的断层 图像来进行显示。此时， 黑白断层像并不限于一般的 B 模式图像， 也可以使用使接收信号高 次谐波分量图像化之后的组织谐波断层像(tissue harmonic tomographic image)。 此外， 也可以代替黑白断层像而显示组

44、织多普勒像。 0059 此外， 图像显示器 42 由 D/A 变换器和彩色电视监视器构成， 该 D/A 变换器将经由 切换相加部 40 从黑白扫描转换器 22 或彩色扫描转换器 36 输出的图像数据变换为模拟信 号， 该彩色电视监视器从 D/A 变换器输入模拟视频信号并显示为图像。 说 明 书 CN 102596052 A 10 7/12 页 11 0060 另外， 还一直期待着超声波诊断装置 100 的弹性图像除了可应用于癌等肿瘤性病 变的诊断之外， 还可以应用于弥漫性疾病的诊断。即， 在弥漫性疾病中， 当结节等局部性硬 化组织扩散至周围的软组织中时， 在弹性图像中会反映出硬化组织的斑点图案

45、。 例如， 像从 肝炎发展成肝硬化那样疾病恶化而纤维化时， 结节扩散至肝实质内， 弹性图像的硬化组织 的斑点图案逐渐变得更复杂。检查者观察弹性图像， 并基于弹性图像中的硬化组织的斑点 图案的状态来评价诊断对象部位的疾病程度、 疾病的恶化情况、 疾病的治疗效果等。 0061 但是， 若通过检查者的目测来进行疾病评价， 则由于疾病评价的结果在检查者之 间存在偏差， 因此希望能够客观地进行疾病评价。 0062 以下， 说明鉴于这一点的本实施方式的超声波诊断装置 100 的特征结构。 0063 图 2 是详细表示第 1 实施方式的评价用图像生成部 50 及其外围结构的框图。如 图2所示， 评价用图像生

46、成部50具有直方图运算部52， 该直方图运算部52基于从弹性信息 运算部 32 输出的弹性帧数据， 生成诊断对象部位的超声波断层面的多个测量点的组织的 弹性信息的直方图， 作为评价被检体的诊断对象部位的疾病程度的评价用图像。直方图运 算部 52 也可构成为除了生成多个测量点的组织的弹性信息的直方图之外， 还基于从位移 测量部 30 输出的位移帧数据生成多个测量点的组织的位移的直方图。 0064 存储器38可保存由直方图运算部52生成并输出的直方图数据。 在本实施方式中， 存储器 38 中保存着过去生成的直方图。即， 所谓过去生成的直方图是指在针对被检体的同 一诊断对象部位实施疾病治疗之前生成并

47、保存在存储器中的直方图、 或者在过去诊断时针 对被检体的同一诊断对象部位生成并保存在存储器中的直方图。 0065 评价用图像生成部 50 将针对被检体的诊断对象部位所生成的直方图发送至图像 显示器 42 来进行显示， 并且将生成的直方图发送至存储器 38 来进行保存。此外， 评价用图 像生成部50构成为 ： 作为不同时态()的直方图， 以时间序列排列针对被检体的诊断对象部 位生成的直方图、 和针对被检体的同一诊断对象部位在过去生成并保存在存储器 38 中的 直方图并显示在图像显示器 42 中。以下， 说明本实施方式的超声波诊断装置 100 的图像显 示例。 再者， 在以下的说明中， 为了便于说

48、明， 仅说明直方图的显示， 但也可以与直方图的显 示一起适当地组合显示断层图像及弹性图像。 0066 ( 第 1 图像显示例 ) 0067 图 3 是表示第 1 实施方式的超声波诊断装置的图像显示例的图。如图 3 所示， 在 图像显示器 42 中， 作为存储器 38 所保存的过去的直方图而显示数据 A 的直方图 72、 数据 B 的直方图 74， 并且作为当前的直方图， 在纵向按照时间序列显示数据 C 的直方图 76。在本 实施方式中， 直方图 72、 74、 76 的横轴是超声波断层面的组织的多个测量点的按照例如 256 灰度等级进行灰度化之后的弹性率， 纵轴是各弹性率的频度。再者， 在直方

49、图 72、 74、 76 的 下方， 显示着根据灰度化之后的弹性率赋予了色调的彩色图 78。 0068 例如， 在针对肝脏的弥漫性疾病进行评价时， 假设数据 A 的直方图 72 是针对被检 体的诊断对象部位在某次诊断时 ( 诊断时 a) 生成并保存在存储器 38 中的直方图， 假设数 据 B 的直方图 74 是从诊断时 a 起经过了几个月 ( 例如 6 个月 ) 或者 1 年左右之后进行诊 断时 ( 诊断时 b) 所生成并保存在存储器 38 中的直方图。 0069 检查者对数据 A 的直方图 72 和数据 B 的直方图 74 进行比较之后， 根据波形的峰 值向右侧也就是弹性率变大的一侧偏移的情况， 能够掌握从诊断时 a 至诊断时 b， 硬化组织 说 明 书 CN 102596052 A 11 8/12 页 12 局部地扩散到软组织中。由此， 能够定量地判断诊断对象部位的疾病与上次检查时相比恶 化到什么程度。 0070 在此， 假设数据 C 的直方图 76 是在诊断时 b 之后