脂肪诊断装置的制造方法_2

文档序号:8928927阅读:来源:国知局
温后的任意一方的B模式图像组所包含的多帧的B模式图像之中决定帧间图像变化小 的(类似度高的)1帧,而计算帧间的互相关,并作为"基准图像"提取。这里的运算所使用 的互相关,只要是能够将图像变化的程度(类似度)的大小数值化而进行比较的运算,便无 特别限定。这样提取的"基准图像"会选择基于周期变动的图像变化的影响小、在大致静止 的时刻获取的B模式图像。
[0032] 此外,作为提取部,在所存储的加温后或者加温前的B模式图像组(与包含"基准 图像"的B模式图像组不同侧的B模式动画)所包含的B模式图像的各帧与所提取的"基 准图像"之间,为了选择图像变化的程度小的(类似度高的)1帧而计算互相关,并作为"比 较图像"提取。
[0033] 这样提取的"比较图像"和"基准图像"是呼吸以及搏动大致相同的状态的B模式 图像,并且,会选择大致静止的时刻处的B模式图像。
[0034] 而且,超声波速度变化解析部根据分别与所选择的"基准图像"和"比较图像"对 应的超声波回波信号,计算超声波速度变化而形成超声波速度变化图像。由此,能够形成根 据呼吸及搏动成为相同状态的瞬间、且大致静止的瞬间的加温前及加温后的超声波回波信 号计算了超声波速度变化的超声波速度变化图像。
[0035] 根据本发明,由于能够根据呼吸及搏动为相同状态的时机、且大致静止的瞬间的 加温前后的超声波回波信号形成超声波速度变化图像,因此能够实现基于最大程度地排除 了呼吸及搏动的影响的超声波速度变化图像的脂肪诊断。
[0036] 上述发明中,还可以构成为:能够对形成B模式图像时的每帧的扫描条数进行调 整,所述处理部构成为:当形成所述B模式图像组时,切换为将每1帧的扫描条数间除而增 加所述周期变动的一周期中能够拍摄的帧数。
[0037] 通过间除扫描条数能够提高帧频,能够增大单位时间的能够拍摄的B模式图像的 帧数。由此,对于基准图像及比较图像的选择,能够从更多的帧数中选择最适合的图像。此 外,通过对每1帧的扫描条数进行间除,虽然图像本身的分辨率变差,但由于肝脏等中的脂 肪分布的空间的变化较小,因此并不要求太高的分辨率。由此,在最初用于确定测定位置的 预先观察时,预先增加每1帧的扫描条数而提高分辨率,在确定了测定位置后,当通过处理 部获取B模式动画时,将扫描条数间除而提高帧频,由此能够进行适于脂肪诊断的测定。
[0038] 上述发明中,也可以对互相关的计算使用零均值归一化互相关(ZNCC)。
[0039] 这里,通过下述式(3)得到ZNCC。
[0041] 这里,图像的尺寸(像素数)为MXN,加温前后各自的图像中的像素位置(i,j)的 振幅(像素的亮度)为IQ,j)、T(i,j),各图像的振幅(像素的亮度)均值如下。
[0042]
[0043] Rzncc取一I<RZNCC< 1的值,越接近1则越具有高相关性。
[0044] 根据使用了该式的运算,能够得到将2个图像的每个对应像素的亮度变化综合地 数值化后的相关,能够确切地数值表现图像变化的程度(类似度)。
[0045] 上述发明中,也可以对提取所述基准图像的互相关使用零均值归一化互相关 (ZNCC)之和。
[0046] 由此,能够确认相邻的3个以上的帧间的相关的强度,因此能够更确切地数值表 现图像的静止状态。
【附图说明】
[0047] 图1是示出本发明的一个实施方式的脂肪诊断装置的整体结构的框图。
[0048] 图2是示出使用1个探头进行诊断用超声波脉冲波的发送接收与加温用超声波连 续波的发送时的结构部分的图。
[0049] 图3是示出脂肪诊断装置的测定动作顺序的流程图。
[0050] 图4是对用于选择基准图像的互相关的运算进行说明的图。
[0051] 图5是示出动物实验中的互相关之和SR(n)的计算例的图。
[0052] 图6是对用于选择比较图像的互相关的运算进行说明的图。
[0053] 图7是示出动物实验中的互相关Rzncc(nS)的计算例的图。
[0054] 图8是示出超声波速度变化图像的一个例子的图。
[0055] 图9是示出加温前后的超声波回波信号的示意图。
[0056] 标号说明
[0057] 1 :脂肪诊断装置;2 :探头;3 :控制部;11 :超声波发送接收机构;12 :连续波电源 机构;13:开关部;14:运算处理部;15:数据存储部(存储器)16:图像显示控制部(DSC); 17 :显不装置(液晶面板);18 :输入装置(鼠标,键盘);21 :处理部;22 :提取部;23 :超声 波速度变化解析部;24 :脂肪区域检测部。
【具体实施方式】
[0058] (装置结构)
[0059] 以下,利用附图对本发明的实施方式进行说明。其中,这里以进行肝脏(脂肪肝) 的测定的情况为例进行说明。
[0060] 图1是示出发明的一个实施方式的脂肪诊断装置的整体结构的框图,图2是示出 用于使用1个探头来进行诊断用的超声波脉冲波的发送接收和加温用超声波连续波的发 送的结构部分的图。
[0061] 脂肪诊断装置1构成为包括探头2和控制部3,该控制部3进行用于使用该探头2 进行超声波诊断、加温、进而根据超声波速度变化测定进行脂肪诊断的控制。
[0062] 探头2使用阵列型探头(也称为arraytransducer:阵列式换能器),其中呈直线 状排列有多个(例如128个)作为对被检体进行发送接收的振子而发挥功能的压电元件。 为了使从振子射出的超声波能够从相邻肋骨之间朝向深部的肝脏进入,使振子的厚度比肋 骨间的宽度小,具体而言使厚度为15_以下。另外,能够将一直以来作为B模式图像诊断 用而市售的超声波诊断装置的阵列型探头之中的、振子的厚度适合的探头直接作为探头2 使用。
[0063] 控制部3包含具有存储器、CPU以及输入输出装置的计算机装置,其全盘地进行 用于进行基于B模式图像的诊断、脂肪诊断的操作以及解析所需要的控制。若对这些控制 中与本发明相关的结构部分按功能区块化地进行说明则具备:超声波发送接收机构11、连 续波电源机构12、开关部13、运算处理部14、数据存储部(存储器)15、图像显示控制部 (digitalscanconverter:数字扫描转换器;DSC) 16、显示装置(液晶面板)17以及输入装 置(鼠标、键盘等)18。
[0064] 超声波发送接收机构11进行如下的扫描控制:通过驱动电路Ila依次驱动用于使 探头2的振子S以规定的扫描顺序激励的超声波脉冲波,并从探头2将其作为诊断用的超 声波脉冲波信号发送。发送的脉冲电压为20-60V左右,脉冲的持续时间为0. 5~5y秒左 右。
[0065] 而且,超声波发送接收机构11进行如下控制:按照每个振子S依次等待接收:发 送超声波脉冲波信号后从被检体反射而来的超声波回波信号。通过以1帧的扫描条数反复 进行这样的发送和接收的控制,获取形成1帧的B模式图像的超声波回波信号。
[0066] 所接收的1帧的超声波回波信号被存储于数据存储部(存储器)15并被发送至运 算处理部14,需要时能够将其读出而进行运算处理。
[0067] 另外,超声波发送接收机构11通过连续进行上述发送以及接收的控制的"动画模 式"下的发送接收,能够获取多帧的连续的B模式图像组、即与B模式动画对应的超声波回 波信号。此时多帧的超声波回波信号存储于数据存储部15并被发送至运算处理部14。
[0068] 然后当求出超声波速度变化图像时,在测定区域的加温前及加温后,分别通过动 画模式而由超声波发送接收机构11进行发送以及接收的控制,与加温前的B模式图像组(B 模式动画)对应的多帧的加温前超声波回波信号、与加温后的B模式图像组(B模式动画) 对应的多帧的加温后超声波回波信号分别被存储于数据存储部15。
[0069] 此外,能够通过来自输入装置18的输入操作对基于超声波发送接收机构11的每 1帧的扫描条数进行调整,能够自由地进行调整:或增加扫描条数而提高画质但延迟帧频, 或减少扫描条数而使画质劣化但提高帧频。而且在"动画模式"下,只要未通过手动操作积 极地变更,便能够以自动地间除扫描条数而提高帧频的方式进行调整。
[0070] 连续波电源机构12进行如下控制:当对被检体的测定区域进行加温时,从高频电 源12a输出所需要的功率的超声波连续波(例如正弦波),并从探头2的振
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