超声波诊断装置、医用图像处理装置和医用图像处理方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及通过扫描被检体内而把被检体内部的脏器图像化并诊断被检体的疾病等的超声波诊断装置、医用图像处理装置和医用图像处理方法。
【背景技术】
[0002]在超声波诊断中，超声波诊断装置仅通过从体表触抵接声波探头这么简单的操作就可以实时地显示心脏的博动、胎儿的活动的样子。而且，超声波诊断装置因安全性高而反复地用于检查。而且，超声波诊断装置的系统的规模比X射线诊断装置、X射线计算机断层摄影(Computed Tomography:以下称为CT)装置、磁共振成像装置(Magnetic ResonanceImaging:以下称为MRI)等其它医用图像诊断装置小。因此，超声波诊断装置还具有通过向床侧移动而可以容易地在检查中使用等的简便性。另外，超声波诊断装置由于没有像使用了 X射线的医用图像诊断装置等那样的对被检体的照射的影响，也被使用在产科、居家医疗等中。
[0003]近年来，具有评价被检体内的组织的硬度的功能的超声波诊断装置十分普及。作为硬度的评价方法大致分两种。第一种是，通过用超声波探头从体表按压和释放被检体内的组织，根据按压和释放时观测的断面内的各点的畸曲的大小把被检体内的组织的相对硬度可视化的方法。第二种是，通过从体表向组织赋予声辐射力、机械振动，随时间变化地观测断面内的各点中的组织的位移。具体地，是通过求出由声辐射力、机械振动产生的剪切波(shear wave)的传播速度，求出诊断对象组织的弹性模量的方法。
[0004]在第一种方法中，有局部的畸曲的大小依赖于操作者移动超声波探头的大小的特征。另外，在第一种方法中，操作者关注的区域(以下称为关注区域)的硬度评价通过与关注区域的周边的区域(以下称为周边区域)的硬度比较而进行。即，在第一种方法中，关注区域的硬度是与周边区域的硬度比较的相对硬度。
[0005]在第二种方法中，可以求出关注区域的绝对的弹性模量。具体地，第二种方法，一般地，时序地取得因产生的剪切波通过而造成的被检体内的各位置处的组织的位移。另外，有时除了剪切波造成的组织的位移以外在组织的位移中包含被检体的体动造成的组织整体的位移，所以一般执行消除组织整体的位移的处理。然后，推定各位置处的位移变成最大的时间作为剪切波到达的到达时间。基于推定的到达时间和从剪切波产生位置到各位置的距离，求出在被检体内传播的剪切波的传播速度。
[0006]但是，在组织整体的移动的方向和速度像短时间变化的那样的不规则时，不能正确地消除组织整体的位移。另外，由于关注区域的位置和组织的硬度，剪切波造成的组织的位移很微小，不能精度良好地推定到达时间。而且，在组织的边界面剪切波被反射、折射时，和在关注区域存在剪切波不传播的血管时，会有错误地求出到达时间的可能性。
[0007]在不能正确地消除组织整体的位移时，或剪切波被反射、折射时，或在关注区域存在有剪切波不传播的区域时，从剪切波的产生位置到关注区域的各位置的剪切波的到达时间成为从到达时间的整体的趋势偏离的点。因此，从整体的趋势偏离的点在剪切波的传播速度的计算过程中被排除，或被判断为算不出剪切波的传播速度，而以不被绘图的方式输出。因此，还提出了示出针对计算出的剪切波的传播速度的可靠性的程度的方法。
[0008]但是，有在剪切波的传播速度等的计测结果为未输出时，操作者不能具体地知道计测结果为未输出的理由的问题。而且，即使在剪切波的传播速度等的计测结果为输出了时，也存在操作者不能具体地知道计测结果是具有何种程度的可靠性的结果的问题。另外，计测结果低时，还存在如果改变与计测有关的区域，则操作者不能判断是否得到有可靠性的计测结果的问题。因此，操作者盲目地设定关心区域，根据求出的计测结果(数值)、触诊和其它临床所见综合地判断，判断求出的数值是否妥当。从以上可知，在现有的超声波诊断装置中，存在如果操作者不预先对被检体内的组织的硬度进行一定程度的分析，则不能判断上述方法获得的计测结果的妥当性的问题。
【发明内容】
[0009](发明要解决的问题)
[0010]希望有即使操作者不能预测被检体内的组织的硬度时，也可以直观地、容易地把握计测结果的妥当性的显示方法。例如，操作者只要可以确认作为硬度计测的一次信息的剪切波在被检体内怎样传播(例如，像操作者期待的那样在方位(Lateral，横向)方向上均匀地传播，产生剪切波的反射和折射，或剪切波带有某种趋势地传播等)就可以。作为操作者确认剪切波的传播的样子的方法，有例如以动画显示剪切波的传播的样子的方法，但在临床中，每次计测时需要显示确认剪切波的传播的动画并确认剪切波的传播的时间，所以有不实用的问题。
[0011]本实施方式的目的在于，提供能够以检查者能够简便地确认的方式把被检体内产生的剪切波的传播可视化的超声波诊断装置。
[0012](用来解决问题的方案)
[0013]根据本实施方式的超声波诊断装置，包括:具有多个振子的超声波探头；经由上述超声波探头，向第I区域发送在被检体内产生剪切波的第I超声波，向上述被检体内的第2区域发送用于观测预先确定的位置上的位移的第2超声波的发送部；基于上述第2超声波产生接收信号的接收部；用上述接收信号，计算伴随着上述剪切波向上述第2区域的传播的组织位移量的位移量计算部；基于与上述第2区域的各位置有关的上述位移量的时间变化，确定上述剪切波到达上述各位置的到达时间的到达时间确定部；以及基于上述到达时间和根据上述到达时间预先设定的像素值，产生根据上述到达时间分配上述像素值的剪切波到达图像的图像产生部。
[0014](发明的效果)
[0015]如果采用本实施方式，则能够以检查者能够简便地确认的方式把被检体内产生的剪切波的传播可视化。
【附图说明】
[0016]图1是示出根据实施方式I的超声波诊断装置的构成的一例的构成图。
[0017]图2是示出根据实施方式I的、示出与位移量观测扫描功能有关的处理的步骤的流程图的一例的图。
[0018]图3是根据实施方式I的、把与产生剪切波的第I超声波有关的扫描线和与用来得到第1、第2接收信号的第2超声波有关的扫描线与关心区域一起示出的图。
[0019]图4是示出根据实施方式I的、示出与剪切波到达图像产生功能有关的处理的步骤的流程图的一例的图。
[0020]图5是示出根据实施方式I的、在有关心区域的位置组织位移量的时间变化的一例的图。
[0021]图6是示出根据实施方式I的、在有关心区域的位置除去了被检体的体动造成的组织位移量的位移量的时间变化的一例的图。
[0022]图7是示出根据实施方式I的、在有关心区域的位置组织位移量的时间变化的一例的图。
[0023]图8是示出根据实施方式I的、在有关心区域的位置除去了被检体的体动造成的组织位移量的位移量的时间变化的一例的图。
[0024]图9是根据实施方式I的、把产生的剪切波到达图像的一例与示出与剪切波到达时间对应的色相的图例的彩色映像表(color map)的一例一起示出的图。
[0025]图10是示出根据实施方式I的变形例的、示出与剪切波到达修正图像产生功能有关的处理的步骤的流程图的一例的图。
[0026]图11是根据实施方式I的变形例的、把剪切波到达修正图像的一例与剪切波到达图像的一例一起示出的图。
[0027]图12是示出根据实施方式2的超声波诊断装置的构成的一例的构成图。
[0028]图13是示出根据实施方式2的、示出剪切波传播速度图像产生处理的步骤的流程图的一例的图。
[0029]图14是示出根据实施方式2的第I变形例的、在位于4个不同的扫描线上的同一深度的4点处，远离超声波探头的方向的位移随时间的变化的一例的图。
[0030]图15是示出根据实施方式2的第I变形例的、在位于4个不同的扫描线上的同一深度的4点处，剪切波的到达时间与到剪切波的产生位置的距离的关系的一例的图。
[0031](附图标记说明)
[0032]1:超声波诊断装置；3:超声波探头；5:装置本体；7:显示部；9:输入部；11:发送部；13:接收部；15:B模式处理部；17:多普勒处理部；19:位移量计算部；21:到达时间确定部；22:速度计算部；23:图像产生部；25:图像合成部；27:存储部；29:接口部；31:控制处理器(CPU) ;100:医用图像处理装置；101:医用图像处理装置
【具体实施方式】
[0033]以下，参照【附图说明】根据本实施方式的超声波诊断装置。另外，在以下的说明中，对具有基本相同的构成的构成要素赋予相同的附图标记，只在必要时进行重复说明。
[0034](实施方式I)
[0035]图1是示出根据实施方式I的超声波诊断装置I的构成的构成图。像该图所示的那样，超声波诊断装置I具有:超声波探头3 ;装置本体5 ;显示部7 ;以及与装置本体5连接的用来把来自操作者的各种指示、命令、信息取入装置本体5的输入部9。而且，本超声波诊断装置I也可以经由后述的接口部29连接以心电仪、听诊器、脉波计、呼吸传感器为代表的未图示的生物体信号计测部和网络。
[0036]超声波探头3具有:多个压电振子、匹配层、和在多个压电振子的背面侧设置的背衬部件。多个压电振子是压电陶瓷等的声电可逆变换元件。多个压电振子并排安装在超声波探头3的前端。以下，说明一个压电振子构成一个信道的情况。压电振子响应从后述的发送部11供给的驱动信号而产生超声波。如果超声波经由超声波探头3发送到被检体P，则被发送的超声波(以下称为发送超声波)在被检体内的生物体组织中的声阻抗的不连续面处被反射。压电振子接收被反射的超声波，产生回波信号。回波信号的振幅取决于以与超声波的反射有关的不连续面为边界的声阻抗的差。另外，发送超声波在移动的血流和心脏壁等的表面