软组织软骨边界面检测方法、软组织软骨边界面检测装置及软组织软骨边界面检测程序的制作方法_4

文档序号:8515199阅读:来源:国知局
[0090] 接下来,检测从第1状态[Tl]向第2状态[T2]的软骨下骨911的回波数据的移 动矢量(移动方向,移动量)。
[0091] 在这里,所谓移动矢量能够如下那样定义。图7为表示涉及本实施方式的移动矢 量的定义的图。另外,在图7中表示利用关注区域与下骨用比较对象区域的情况。移动矢 量V m由被判断为相互间最类似的关注区域的代表点与下骨用比较对象区域的代表点的位 置来定义。移动矢量Vm为将关注区域的代表点作为起始点,将下骨用比较对象区域的代表 点作为终点的矢量,根据移动方向与移动量定义。
[0092] 具体来讲,例如,在图7的例子中,关注区域的代表点在回波信号SWTll上即扫描 方向位置Pl上,存在于规定的深度位置。此外,下骨用比较对象区域的代表点在回波信号 SWT22上即扫描方向位置P2上,存在于规定的深度位置。关注区域的代表点的深度位置与 下骨用比较对象区域的代表点的深度位置相同。
[0093] 此时,移动矢量Vni成为设扫描方向为移动方向且扫描位置P1,P2的间隔Δχ为移 动量的矢量。
[0094] 像这样的移动矢量的算出既可以用软骨下骨911的全部的回波数据进行,也可以 用代表的1个或多个回波数据进行。用全部的回波数据或多个回波数据进行的情况下,将 分别算出的移动矢量的平均值作为软骨下骨911的移动矢量即可。
[0095] 像这样算出移动矢量时,软骨901以及软组织903的各回波数据的移动矢量为图8 所示的分布。图8为表示涉及本实施方式的移动矢量的分布状态的图。如图8所示那样, 若软骨下骨911区域的回波数据的移动矢量\为Λχ,则软骨901区域的回波数据的移动 矢量V ni也为Δχ。但是,软组织903的回波数据的移动矢量vm为0,与软骨下骨911以及 软骨901的移动矢量不同。
[0096] 利用此特性,用接下来所示的方法检测出各回波数据是属于软骨901还是属于软 组织903。图9为用于说明检测回波数据是属于软骨901还是属于软组织903的方法(第 1方法)的波形图。
[0097] 对在第1状态[Tl]取得的回波数据群设定第1比较对象区域Znn(η为由沿深度方 向的样本位置数决定的整数)。此时,第1比较对象区域Z nn以深度方向(时间方向)的长 度来规定。作为具体的例子,例如,如图9所示那样,对由根据各回波数据SWTll - SWT15决 定的扫描方向与深度方向构成的二维区域,将沿1个回波数据的深度方向(时间方向)的 规定的范围设定为第1比较对象区域Zm。接下来,提取包含在该第1比较对象区域Z m内 的回波数据。此为,换言之,相当于以第1比较对象区域Zni割取的回波数据群的波形。另 外,既可以除去软骨下骨911的区域来设定第1比较对象区域Z ni,也可以除去软骨901中 的临近软骨下骨911的低回波电平的区域来设定。
[0098] 接下来,对在第2状态[T2]取得的回波数据群设定第2比较对象区域ΖΤ2η(η为由 沿深度方向的样本位置数决定的整数)。此时,第2比较对象区域Ζ Τ2η被设定在使第1比较 对象区域Znn按移动矢量移动后的位置上。
[0099] 更加具体地来讲,由与在第1状态[Tl]下得到第1比较对象区域ZTln的回波数据 的振子相同的振子,检测在第2状态[Τ2]下与第1比较对象区域Z nn相同的深度区域。然 后,将使该区域按移动矢量移动而得到的在第2状态[Τ2]下的深度区域设定为第2比较对 象区域Ζ Τ2η。即,设为比较对象的第1状态[Tl]的回波数据的样本位置与第2状态[Τ2]的 回波数据的样本位置根据移动矢量进行对位。
[0100] 作为具体的例子,得到仅在如上所述的扫描方向上移动的移动矢量Δχ时,如图9 所示那样,若第1比较对象区域Z m被设定在第1状态[Tl]的回波数据SWT12的规定深度 位置P11,则将第2比较对象区域Zt21设定在从由相同振子在第2状态[T2]下得到的回波 数据SWT22移动移动矢量Λ Χ量后的回波数据SWT23的规定深度位置P21。
[0101] 同样地,如图9所示那样,若第1比较对象区域Zn2被设定第1状态[Tl]的回波 数据SWT12的规定深度位置P12上,则第2比较对象区域Z t22被设定在从由相同振子在第2 状态[T2]下得到的回波数据SWT22移动移动矢量Ax量后的回波数据SWT23的规定深度 位置P22上。
[0102] 接下来,算出第1比较对象区域Znn的回波数据与第2比较对象区域ZT2n的回波数 据的相关系数。
[0103] 在这里,如上所述,软骨901按与软骨下骨911相同的移动矢量移动,且移动方式 相同。因此,根据移动矢量进行对位后的第1比较对象区域Z nn的回波数据与第2比较对 象区域ΖΤ2η的回波数据的相关系数大约为1。即,相关系数增高。
[0104] 另一方面,由于软组织903没有进行与软骨901以及软骨下骨911相同的移动,所 以移动方式不同。因此,根据移动矢量进行对位后的第1比较对象区域Z nn的回波数据与 第2比较对象区域ΖΤ2η的回波数据的相关系数接近于0。即,相关系数降低。
[0105] 例如,如图9所示那样,在软骨901内设定的第1比较对象区域Zn2的回波数据与 第2比较对象区域Z t22的回波数据为相同的波形,相关系数增高。另一方面,在软组织903 内设定的第1比较对象区域Zm的回波数据与第2比较对象区域Z T21的回波数据为不同的 波形,相关系数降低。
[0106] 像这样,能够判断为相关系数高的比较对象区域的回波数据为软骨901内的回波 数据,相关系数低的比较对象区域的回波数据为软组织903内的回波数据。
[0107] 因此,通过对软骨下骨911的区域以外的各回波数据算出像这样的第1比较对象 区域Z m的回波数据与第2比较对象区域Z T21的相关系数,能够检测出各回波数据是软组 织903内还是软骨901内。然后,通过检测被判断为软组织903内的回波数据群与被判断 为软骨901内的回波数据群的边界,能够检测软组织903与软骨901的边界面。
[0108] 如以上所述,通过应用本实施方式的结构以及处理,能够以无创的方式准确地检 测软组织与软骨的边界面。另外,作为无创的方法,将全部的回波数据设定为关注区域,搜 索并检测与各自的关注区域间相关系数高的比较对象区域,也能够由关注区域与比较对象 区域的移动方式检测软组织与软骨的边界面。但是,通过应用本实施方式的结构以及处理, 由于没有必要进行对全部区域的搜索处理,因此能够更加高速地检测软组织与软骨的边界 面。
[0109] 另外,在上述的说明中,表示了用移动矢量使在第2状态[T2]下取得的回波数据 的样本位置移动,进而设定比较对象区域的例子,但基于移动矢量使在第1状态[Tl]下取 得的回波数据的样本位置移动进而设定比较对象区域亦可。
[0110] 图10为用于说明检测回波数据是属于软骨901还是属于软组织903的方法(第 2方法)的波形图。在第2方法中,将在第2状态[T2]下取得的回波数据作为基准。
[0111] 对在第2状态[T2]下取得的回波数据群设定第2比较对象区域ΖΤ2η(η为由沿深 度方向的样本位置数决定的整数)。作为具体的例子,例如,如图10所示那样,对由根据各 回波数据SWT21 - SWT25决定的扫描方向和深度方向构成的二维区域,将沿1个回波数据 的深度方向(时间方向)的规定的范围设定为第2比较对象区域Z t21。接下来,提取包含在 该第2比较对象区域Zt21内的回波数据。此为,换言之,相当于以第2比较对象区域Z t21割 取的回波数据群的波形。
[0112] 接下来,对在第1状态[Tl]下取得的回波数据群设定第1比较对象区域Znn(η为 由沿深度方向的样本位置数决定的整数)。此时,第1比较对象区域Z nn被设定在基于移动 矢量使第2比较对象区域ΖΤ2η在与移动矢量相反的方向上且根据移动矢量的大小移动后的 位置。
[0113] 更加具体地来讲,由与在第2状态[Τ2]下得到第1比较对象区域ΖΤ2η的回波数据 的振子相同的振子,检测在第1状态[Tl]下与第2比较对象区域Ζ Τ2η相同的深度区域。然 后,将基于移动矢量使该区域移动得到的在第1状态[Tl]下的深度区域设定为第1比较对 象区域Z nn。即,相对于设为比较对象的第2状态[T2]的回波数据的样本位置,基于移动矢 量对第1状态[Tl]的回波数据的样本位置进行对位。
[0114] 作为具体的例子,得到仅在如上所述的扫
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