专利名称：超声波诊断装置和超声波图像显示方法
技术领域：
本发明涉及超声波诊断装置和超声波图像显示方法，具体而言，涉及能用适合于诊断操作的显示形态，显示生物体的弹性图像和断层图像的装置。
背景技术：
超声波诊断装置是从超声波探头隔开时间间隔反复对被检测体发送超声波，通过超声波探头接收与该超声波的反复发送对应的时间系列的反射回声信号，根据接收的反射回声信号，由接收信号处理部按时间系列生成与被检测体的任意断层面对应的高频(RF)帧数据，根据这些RF帧数据，再构成时间系列的断层图像(例如，B模式像)，显示，有助于医疗诊断的装置。
在这样的超声波诊断装置中，近年提出计测诊断部位的生物体组织的弹性模量和变形，把它作为弹性图像显示的技术(例如，参照专利文献1)。对被检测体反复施加压力(压迫力和释放)，根据在时间上前后的2个RF帧数据，使用该压力引起的被检测体的生物体组织的变位，求出生物体组织的各部的弹性(变形或弹性模量)，由与弹性的大小对应的显示形态(彩色图像或二值图像)，显示弹性图像。
而在医疗诊断中，例如诊断癌等病变组织时，一般通过采血，检查与病变组织有因果关系的血液中的特定物质。例如，作为前列腺癌的诊断中进行的检查，知道PSA(Prostate Specific Antigen)检查。PSA是称作前列腺抗原的在前列腺内制作的物质，如果变为前列腺癌，其血中浓度就增加，所以通过采集患者的血液，检查PSA的血中浓度，进行前列腺癌的诊断。能只用血液采集进行PSA检查，所以怀疑前列腺癌时，首先进行PSA检查，对于PAS值表现高值的患者，实施超声波检查和MRI检查。
可是，即使PSA表现高值，有时通过基于超声波或MRI像的检查，也无法确认癌，所以通过穿刺针等侵入器件，直接采集前列腺的组织，进行诊断(细胞诊断)。可是，采集病变部的组织时，无法从体外确定有癌的怀疑的病变部。因此，现状是对病变部随机进行多次的穿刺。穿刺次数根据医疗设施而不同，此外即使进行穿刺，有时也无法发现癌细胞，不仅检查时花费时间，还存在对患者造成负担的问题。
这里，癌等的病变部与周边的正常组织相比，组织弹性硬，所以通过由超声波诊断装置生成表现组织的硬度的弹性画像，能确定病变部的位置。因此，使穿刺针侵入生物体内时，如果在病变部的B模式断层图像上，把彩色弹性图像作为参照图像重叠显示，就能期待支援穿刺针穿刺到病变部的操作。
专利文献1JP2000-6085
发明内容可是，为了取得弹性图像，有必要通过超声波探头，重复进行对被检测体的关心部位作用压迫的操作、释放压迫的操作。因此，如果一边计测弹性图像，一边进行使穿刺针侵入生物体内的穿刺操作，就有可能由穿刺针无谓地损伤生物体组织，所以不能一边计测弹性图像，一边进行穿刺操作。
而例如，把伴随着移动的生物体组织作为关心部位诊断时，把表现组织形状的断层图像作为参照图像，在其上重叠显示弹性图像。可是，对比观察两个图像时，在两个图像中，都按照组织的移动变化，所以有时妨碍恰当的诊断。
因此，本发明的课题在于，提供能用适合于诊断的显示形态显示弹性图像和断层图像的超声波诊断装置。
为了解决该课题，本发明的特征在于，具有对被检测体隔开时间间隔反复发送超声波，接收与该超声波的反复发送对应的时间系列的反射回声信号的超声波探头；处理由该超声波探头接收的所述反射回声信号的接收信号处理部；根据所述反射回声信号，生成时间系列的断层图像的断层图像构成部；根据所述反射回声信号，求出作用于所述被检测体的压力引起的所述被检测体的生物体组织的变位，根据该求出的变位，求出所述生物体组织的各部的弹性，生成时间系列的弹性图像的弹性图像构成部；按时间系列生成所述断层图像和所述弹性图像的重叠图像的重叠图像生成部；输入用于控制所述重叠图像的生成的指令的输入部；显示所述重叠图像的显示部；对所述输入部输入冻结所述断层图像和所述弹性图像中的任意一方的时间系列显示的冻结指令；具有把根据所述冻结指令选择的图像作为冻结图像，对所述重叠图像生成部输出的冻结控制部。
即通过冻结断层图像和弹性图像中的任意一方的时间系列显示，能提供适合于诊断的显示形态的图像。例如，进行穿刺操作时，停止对被检测体的压迫操作，输入弹性图像的冻结指令，一边根据在断层图像上重叠显示的冻结弹性图像，确认关心部位，一边能准确地进行穿刺操作。即一般超声波探头和该超声波探头上安装的侵入器件进退的位置的相对位置关系固定，所以侵入器件的操作者即医生根据在自己操作的超声波探头拍摄的断层图像上重叠显示的冻结弹性图像，能容易确定穿刺对象的病变部。结果，能停止对被检测体的压迫操作，进行穿刺操作，所以能避免由侵入器件损伤生物体组织的担心，减少穿刺次数，能减轻患者的负担。须指出的是，通过计算能求出侵入器件进退的断层图像上的位置，所以按照必要，在重叠图像上能显示表现侵入器件的进退位置的向导。
而把伴随着移动的生物体组织(例如，血管)及其周边组织作为关心部位诊断时，通过输入断层图像的冻结指令，通过冻结的断层图像，一边参照关心部位的构造和位置，一边能观察以时间系列变化的弹性图像，所以能有助于适当的诊断。
这里，在侵入器件的操作开始时，操作者能从输入部输入冻结指令。此外，冻结控制部按照输入的冻结解除指令，停止冻结弹性图像的输出，把时间系列的弹性图像对重叠图像生成部输出。据此，操作者通过输入冻结解除指令，能立刻把弹性图像作为时间系列的实时图像显示，所以能与变更穿刺部位的操作对应。
此外，在本发明的超声波诊断装置中，所述冻结控制部根据所述冻结指令，从冻结时间系列显示一方的时间系列的图像选择冻结图像，把选择的所述冻结图像对所述重叠图像生成部输出，所述重叠图像生成部能按时间系列生成所述冻结图像和按时间系列显示的一方的图像的所述重叠图像。
此外，对所述输入部输入使所述弹性图像的时间系列显示冻结的弹性图像冻结指令，所述冻结控制部根据所述弹性图像冻结指令，从所述时间系列的弹性图像选择冻结弹性图像，对所述重叠图像生成部输出，所述重叠图像生成部能按时间系列生成所述冻结弹性图像和所述时间系列的断层图像的所述重叠图像。
或者，对所述输入部输入使所述断层图像的时间系列显示冻结的断层图像冻结指令，所述冻结控制部根据所述断层图像冻结指令，从所述时间系列的断层图像选择冻结断层图像，对所述重叠图像生成部输出，所述重叠图像生成部能按时间系列生成所述冻结断层图像和所述时间系列的弹性图像所述重叠图像。
此外，所述输入部具有输入所述弹性图像冻结指令的输入部件(例如，键盘、轨迹球)。
所述超声波探头具有安装侵入器件的夹具，所述夹具具有检测向所述侵入器件向所述被检测体的进退的进退检测传感器，能对所述输入部把从所述进退检测传感器输出的所述侵入器件的进出信号作为所述弹性图像冻结指令输入。
所述超声波探头具有与形成在所述被检测体的周围的三维磁场协作，检测所述超声波探头的位置和姿态的磁传感器；具有根据所述磁传感器的检测信号，检测所述超声波探头的移动的超声波探头移动检测部；对所述输入部，把表示从所述超声波探头移动检测部输出的所述超声波探头的移动变为设定的阈值以下的状态的信号作为所述弹性图像冻结指令输入。
所述超声波探头具有检测作用于所述被检测体的压力的压力传感器；具有输入来自所述压力传感器的压力信号，计测所述压力的压力计测部；对所述输入部，把表示从所述压力计测部输出的所述压力的时间变化变为设定的阈值以下的状态的信号作为所述弹性图像冻结指令输入。
作为所述弹性图像冻结指令，使用表示所述超声波探头的移动量或作用于所述被检测体的压力变为所述阈值以下的状态的信号时，在所述显示部显示表示取得所述弹性图像的所述被检测体的部位的身体标记、在该身体标记上表示所述超声波探头的配置位置的探头标记；所述冻结控制部按照所述身体标记的种类和所述探头标记的配置位置，控制所述设定的阈值。此外，代替它，或者与此同时，所述冻结控制部按照所述被检测体的信息，控制所述设定的阈值。
此外，所述冻结控制部从所述时间系列的弹性图像中，把输入所述冻结指令的时刻的弹性图像作为所述冻结弹性图像选择，对所述重叠图像生成部输出。
所述弹性图像生成部具有存储所述时间系列的弹性图像中的多个弹性图像的帧存储器；所述显示部显示存储在所述帧存储器中的多个弹性图像中的至少一个；所述输入部具有用于从所述显示的至少一个弹性图像选择所需的弹性图像的部件；所述冻结控制部把选择的所述所需的弹性图像作为所述冻结弹性图像对所述重叠图像生成部输出。
此外，对所述输入部输入解除所述时间系列显示的冻结的冻结解除指令。这时，所述冻结控制部根据所述冻结解除指令，把冻结所述时间系列显示一方的图像的时间系列对所述重叠图像生成部输出。
此外，在本发明的任意的超声波诊断装置中，具有计算所述冻结指令输入后的断层图像相对于所述冻结指令输入时的断层图像的移动量的移动量计算部；所述重叠图像生成部使用所述移动量，进行移动，从而使所述冻结弹性图像的位置与所述冻结指令后的断层图像的位置一致。代替它，或者与此同时，所述重叠图像生成部能输出表示所述移动量超过设定的阈值的警告(例如，警告显示、警告音)。
此外，所述超声波探头能使用具有能插入所述被检测体的体腔内的圆筒状的基体部，并且在所述基体部的前端具有在与所述断层面平行的方向排列多个超声波振子的横截面用超声波探头、在与所述断层面正交的方向排列多个超声波振子的纵截面用超声波探头的复合型超声波探头。这时，安装所述侵入器件的所述夹具支撑为能使所述侵入器件在与所述横截面用超声波探头的超声波放射面正交的方向进退。而且，所述断层图像构成部根据与所述横截面用超声波探头对应的所述反射回声信号，生成横断层图像，根据与所述纵截面用超声波探头对应的所述反射回声信号，生成纵断层图像，所述弹性图像构成部根据与所述横截面用超声波探头对应的所述反射回声信号，生成所述弹性图像。据此，通过纵截面用超声波探头拍摄侵入器件，能在纵断层图像上显示侵入器件。结果，操作者能在图像上一边直接观察侵入器件的进入位置，一边操作侵入器件，采集所需的病变部的组织细胞。
此外，通过侵入器件位置计算部检测侵入器件在纵断层图像上进退的位置，生成表示侵入器件在横断层图像上进退的位置的向导显示，在横断层图像上显示，从而操作者只通过观察与弹性图像重叠显示的横断层图像，就能用图像直接观察侵入器件的进入位置，侵入器件的操作变得更容易，能可靠地采集所需的病变部的组织细胞。
下面简要说明附图。
图1是本发明的超声波诊断装置的实施例1的结构框图。
图2是说明探头的一个例子的结构的图。
图3是用于说明变位量计算部的变位的计算例的图。
图4是变形/弹性模量分析部的结构框图。
图5是彩色扫描变换器的结构框图。
图6是表示实施例1的图像显示例的图。
图7是实施例2的坐标计算部的结构框图。
图8A是说明实施例2的坐标计算部的断层图像的移动量的计算法的图。
图8B是说明实施例2的坐标计算部的ROI的移动操作的图。
图9是本发明实施例3超声波诊断装置的结构框图。
图10是表示在前列腺癌的穿刺中使用复合型探头的样子的图。
图11是表示实施例3的显示图像的一个例子的图。
图12是用于说明使用实施例3的复合型探头时的变位量计算部的变位的计算例的图。
图13是表示实施例3的显示图像的其他一个例子的图。
图14是表示实施例3的显示图像的其他一个例子的图。
图15是表示实施例3的显示图像的其他一个例子的图。
图16是表示实施例3的显示图像的其他一个例子的图。
图17是表示实施例3的显示图像的其他一个例子的图。
具体实施例方式
以下根据
本发明的超声波诊断装置的实施例。
(实施例1)图1表示本发明的超声波诊断装置1的一个实施例的框图。在图中，超声波探头(以下称作探头)2隔开时间间隔对被检测体反复发送超声波，接收与超声波的反复发送对应的时间系列的反射回声信号。虽然未图示，但是排列多个振子，形成探头2，具有电子地驱动扫描多个振子，对被检测体的所需的断层面进行超声波束扫描，并且按照超声波束扫描，接收来自被检测体的反射回声信号的功能。须指出的是，对探头2能应用与被检测体的体表面接触使用的体表面型的探头、或者插入体腔内使用的经直肠型的探头。此外，在探头2设置与形成在被检测体的周围的三维磁场协作，用于计测探头2的位置和姿态的磁传感器11。
图2表示本实施例1中使用的探头2的一个例子。如图所示，本实施例的探头2是与体表120解除使用的类型，从乳腺、甲状腺、腹部等体表取得断层图像和弹性图像，在采集病变部组织时使用。在探头2安装支撑穿刺针105的夹具即适配器121。适配器121支撑为能使穿刺针105在图示箭头122方向进退。此外，适配器121使穿刺针105的进退位置与包含探头2的超声波扫描面的位置一致，并且使穿刺针105的进退发现对于探头2的超声波扫描面的中心轴倾斜角度θ，安装适配器121。这时，穿刺针105进退的面包含在超声波扫描面中，所以在断层图像描画穿刺针105的图像。然后，操作设置在穿刺针105的后端部的分配器107，能使穿刺针105侵入被检测体内。此外，适配器121具有在设定的多个阶段使穿刺针105的进退方向的角度θ可变。此外，在图2中，符号115表示病变部。
发送部3生成用于驱动探头2，发送超声波的发送波脉冲信号。此外，发送部3具有把从探头2发送的超声波的聚束点设定在被检测体的任意深度的功能。接收部4接收由探头2收到的来自被检测体的反射回声信号，进行用给定增益放大的信号处理。此外，收发分离部5把来自发送部3的发送波脉冲信号发送给探头2，并且切换信号线，把来自探头2的反射回声信号向接收部4发送。调相加法部6输入由接收部4接收处理的回声信号，进行相位控制，调相相加，形成对于多个聚束点聚束的超声波束，按时间系列生成RF信号帧数据。由接收部4和调相加法部6，构成按时间系列生成与被检测体的断层面对应的RF帧数据的接收信号处理部。
断层图像构成部7根据从调相加法部6输出的RF信号帧数据，再构成被检测体的浓淡断层图像(例如，黑白断层图像)。此外，弹性图像构成部8根据从调相加法部6输出的RF信号帧数据，求出作用于被检测体的压力的加减引起的生物体组织的变位，根据求出的变位，求出生物体组织的各部的弹性，按时间系列生成彩色弹性图像。由断层图像构成部7和弹性图像构成部8再构成的浓淡断层图像和彩色弹性图像分别对切换加法部9输入。此外，断层图像构成部7和弹性图像构成部8具有把根据从构成输入部的操作台43输入的冻结指令选择的图像作为冻结图像，对切换加法部9输出的冻结控制部。操作台43是用户进行各种设定和操作的输入部。
切换加法部9具有生成在显示部10上显示的图像的重叠图像生成部。即切换加法部9具有按照输入的指令，使显示部10显示浓淡断层图像和彩色弹性图像中的任意一方的功能；排列浓淡断层图像和彩色弹性图像，使显示部10显示的功能；使显示部10显示把浓淡断层图像和彩色弹性图像相加的重叠图像的功能。显示部10把从切换加法部9输出的显示图像数据作为图像显示。此外，虽然在图中未表示，但是具有控制超声波诊断装置1全体的系统控制部。
这里，说明断层图像构成部7、弹性图像构成部8的详细结构。断层图像构成部7包含黑白信号处理部12和黑白扫描变换器13。黑白信号处理部12输入来自调相加法部6的RF信号帧数据，进行增益修正、日志压缩、检波、轮廓强调、滤波处理等信号处理，取得断层图像数据。此外，黑白扫描变换器13虽然未图示，但是包含把来自黑白信号处理部12的断层图像数据变换为数字信号的A/D变换器、把变换的多个断层图像数据按时间系列存储的帧存储器、控制器。而且，黑白扫描变换器13把帧存储器中存储的断层图像帧数据作为1图像，由控制器以电视同步读出，对切换加法部9输出。此外，黑白扫描变换器13具有把根据从操作台43输出的冻结指令选择的图像作为冻结图像，对切换加法部9输出的冻结控制部。
弹性图像构成部8包含变位量计算部14、变形/弹性模量计算部15、变形/弹性模量分析部16、彩色扫描变换部17、坐标计算部18。此外，弹性图像构成部8具有计测由探头2作用于被检测体的压力的压力计测部。
变位量计算部14包含RF信号帧数据选择部和计算部，根据从调相加法部6输出的RF信号帧数据，选择计测时间不同的1组RF信号帧数据，求出生物体的变位。即RF信号帧数据选择部包含帧存储器和选择部，把来自调相加法部6的多个RF信号帧数据存储到帧存储器，从存储的RF信号帧数据群，由选择部选出1组即2个RF信号帧数据。例如，RF信号帧数据选择部取得由调相加法部6根据图像的帧频按时间系列生成的RF信号帧数据，依次存储到帧存储器中。然后，由选择部，按照来自系统控制部的指令，把这次取得的RF信号帧数据(n)作为第一数据选择，并且从未来取得的RF信号帧数据群(n+1、n+2、n+3、…n+m)中选择一个RF信号帧数据(x)。即如图3所示，选择这次取得的第n+1个RF信号帧数据、在下一时刻取得的第n+2个RF信号帧数据。须指出的是，n、m、x是对RF信号帧数据赋予的索引编号，是自然数。
然后，计算部根据选择的1组RF信号帧数据(n、x)，计算生物体组织的变位。例如，计算部如图3所示，如果传送1组RF信号帧数据(n、n+1)，就把这些RF信号帧数据(n、n+1)分别作为B模式图像帧(n、n+1)，从这2个帧进行一维或二维相关处理，求出与断层图像的各点对应的生物体组织的变位的一维或二维变位分布，生成变形帧数据n。须指出的是，代替变位，能求出生物体组织的移动向量(变位的方向和大小)。移动向量的检测能使用公开的块匹配法。块匹配法把图像划分为由N×N像素构成的块，着眼于关心区域内的块，从前面的块寻找最近似于着眼的块的块，求出块的移动方向和大小，作为关心区域的中心的移动向量。
变形/弹性模量计算部15根据由变位量计算部14计算的变位(例如，移动向量)，计算生物体组织的变形，根据该变形，生成弹性图像的弹性图像帧数据。通过把生物体组织的变位进行空间微分，计算变形。而把作用于对象组织的各部的压力的变化除以变位的变化，计算弹性模量。如果由变位量计算部14计算的变位为ΔL，作用于对象组织的各部的压力为ΔP，则变形S能通过把ΔL进行空间微分来计算，所以使用S＝ΔL/X的计算式求出。须指出的是，X是微分方向的距离。此外，最基本的(1维)模型的弹性模量即拉伸弹性模量Ym由Ym＝ΔP/S＝(ΔP)/(ΔL/X)的计算式求出。从拉伸弹性模量Ym求出与断层图像的各点对应的生物体组织的弹性模量，所以能连续取得二维的弹性图像数据。
这里，为了求出弹性模量，如上所述，有必要求出作用于生物体组织的各部的压力。压力的计测方法能应用各种提出的公开的方法。在本实施例中，虽然未图示，但是在与被检测体的体表接触的探头2上安装压力传感器，由探头2检测作用于被检测体的体表的加压，在变形/弹性模量计算部15上设置根据检测的压力推测作用于被检测体的生物体组织的各部的压力(应力)的压力计测部。
变形/弹性模量分析部16如图4所示，包含帧存储器控制部21、能存储多个帧数据的帧存储器22、图像处理部23。图像处理部23对帧存储器22中存储的弹性图像帧数据进行给定的图像处理。作为图像处理，能适宜采用帧数据选择处理、用于进行稳定化显示的稳定化加法处理、阈值处理、灰度化处理、灰度化后比较处理。帧存储器控制部21进行把从变形/弹性模量计算部15输出的弹性图像帧数据对帧存储器22写入的处理、从帧存储器22读出弹性图像帧数据并且对彩色扫描变换部17输出的处理。此外，帧存储器控制部21在图像处理部23和帧存储器22之间进行各种信号处理时，控制帧存储器22。
彩色扫描变换部17变换从变形/弹性模量分析部16输出的分析完毕的弹性图像帧数据，赋予色调信息。即彩色扫描变换部17如图5所示，包含帧存储器29、存储色调信息数据的RGB数据存储器30、存储器控制部31。即对分析完毕的弹性图像帧数据赋予光的3原色即红(R)、绿(G)、蓝(B)。例如，把变形大的弹性数据变换为红色代码，把变形小的弹性数据变换为蓝色代码。
切换加法部9构成本实施例的重叠图像生成部。即切换加法部9把来自黑白扫描变换器13的黑白断层图像数据和来自彩色扫描变换部17的弹性图像数据存储到存储器，例如按照系统控制部的指令，以设定的比例把断层图像数据和弹性图像数据相加，合成，形成显示图像。合成的显示图像的各像素的亮度信息和色调信息成为以设定的比例把黑白断层图像和彩色弹性图像的各信息相加的信息。此外，切换加法部9按照系统控制部的指令，从断层图像数据、弹性图像数据以及合成的显示图像数据中选择在显示部10上显示的图像。
说明这样构成的超声波诊断装置1的动作。超声波诊断装置1通过与被检测体接触的探头2，隔开时间间隔由发送部3对被检测体反复发送超声波，由接收部4接收从被检测体产生的时间系列的反射回声信号，由调相加法部6调相相加，生成RF信号帧数据。然后，RF信号帧数据由断层图像构成部7变换为黑白断层图像，存储到帧存储器。以电视同步读出存储在帧存储器中的黑白断层图像，通过切换加法部9在显示部10上显示。而根据从调相加法部6输出的RF信号帧数据，在弹性图像构成部8中生成彩色弹性图像。这样取得的黑白断层图像和彩色弹性图像由切换加法部9相加，生成合成的显示图像，在显示部10显示。这里，切换加法部9也能按照系统控制部的指令，不合成断层图像数据和弹性图像数据，分别在显示部10显示。
下面，说明变形/弹性模量分析部16、彩色扫描变换部17的处理的一个例子。须指出的是，在本实施例中，通过系统控制部，由操作台43等输入部件，在断层图像上设定求出弹性数据的关心区域ROI，只关于关心区域ROI，求出弹性图像数据。
首先，如图4所示，变形/弹性模量分析部16的帧存储器控制部21把由变形/弹性模量计算部15计算的变形数据作为弹性图像帧数据，以帧单位按时间系列顺序(S-1、S、S+1…)取得，存储在分析部帧存储器22中。然后，存储在帧存储器22中的弹性图像帧数据由图像处理部23进行帧数据选择处理、用于进行稳定化显示的稳定化加法处理、阈值处理、灰度化处理、灰度化后比较处理等图像处理。帧数据选择处理放弃连续压迫的过程中取得的弹性图像帧数据中不满设定值的变形帧数据，只留下作用适当的压迫量时的帧，图像化。此外，稳定化加法处理是对以实时计算和显示的弹性图像帧数据，在时间方向进行平滑处理，抑制急剧的变化的处理。灰度化处理根据由变形/弹性模量计算部15计算的变形数据，进行显示弹性图像的ROI内的变形的统计处理，计算ROI内的生物体组织的变形的平均值Save。然后，根据平均值，任意设定变形的最小值Smin(硬)和最大值Smax(软)，把最小值和最大值之间分割为256灰度，把与ROI内的各像素对应的生物体组织的变形值分配给对应的灰度。把这样分配色调灰度的弹性图像帧数据存储在帧存储器22中。此外，阈值用于通过所谓的2值显示在显示部10只显示给定硬度以上的区域的彩色弹性图像。例如，在彩色弹性图像中，最小值＝平均值Save×(A)、最大值Smax＝平均值Save×(B)。而且，阈值Sth能取的范围为Smin＜Sth＜Save，或者Save＜Sth＜Smax，能设定具有比平均值“硬”X倍或者“软”Y倍的定量值的“阈值”。然后，比较“阈值”和弹性图像帧数据的各像素的变形数据的大小，抽出“阈值”以上或者“阈值”以下的像素数据，对比阈值硬的区域的像素分配蓝色或红色。把这样由阈值处理的弹性图像帧数据存储到帧存储器22。须指出的是，能用来自操作台的操作不进行阈值处理。这样进行灰度处理的弹性图像帧数据或者进行阈值处理的弹性图像帧数据按时间系列顺序((S-1)’，S’，(S+1)’…)作为分析完毕的弹性帧数据对彩色扫描变换部17输出。须指出的是，在上述中，说明了通过阈值处理，只显示生物体组织变为给定硬度以上的区域的彩色弹性图像的情形，但是，也可以与此相反，只显示硬度以下的区域的彩色弹性图像。这时，使所述表达式的不等号的方向相反。
下面，说明图像处理部23的灰度化后比较处理的一个例子。关于进行灰度化处理的时间系列的弹性图像帧数据，比较这次和上次计测的弹性图像帧数据的像素数据，把差比设定值小的像素数据判断为由探头2作用的压迫量相同，差比设定值大的像素数据判断为压迫量变化。根据该判断，能只更新对彩色扫描变换部17传送的弹性图像帧数据中的值变化的像素部分。可是，灰度化后比较处理能通过来自操作台43的操作，省略。
下面，根据图5说明彩色扫描变换部17的处理的一个例子。从变形/弹性模量分析部16输出的分析完毕的弹性图像帧数据根据来自存储器控制部31的写入信号，存储到帧存储器29。在RGB数据存储器30内预先存储色调信息数据(RGB值)。存储器控制部31读出RGB数据存储器30的色调信息和帧存储器29的分析完毕的弹性图像帧数据，构成彩色弹性图像。即彩色扫描变换部17读出与帧存储器29内的弹性图像帧数据的值对应的RGB数据存储器30内的色调信息，对弹性图像帧数据赋予色调信息。存储器控制部31对切换加法部9输出彩色弹性图像。
这里，说明与本发明的特征有关的侵入器件的操作时的弹性图像的冻结动作。操作者开始侵入器件的操作时，从系统控制部中设置的操作台43，如图5所示，对彩色扫描变换部17的存储器控制部31输入弹性图像的冻结指令。存储器控制部31具有本发明的冻结控制部的功能。如果冻结指令在第(S)’帧的弹性图像帧数据时输入，存储器控制部31就停止从变形/弹性模量分析部16输出的下一帧的弹性图像帧数据向帧存储器29的写入。据此，即使从变形/弹性模量分析部16输入分析完毕的弹性图像帧数据，对帧存储器29也不写入第(S+1)’帧以后的分析完毕的弹性图像帧数据。然后，存储器控制部31每当从变形/弹性模量分析部16输入比第(S)’帧靠后的第(S+1)’帧以后的分析完毕的弹性图像帧数据时，读出帧存储器29内的第(S)’帧的弹性图像帧数据，赋予色调信息，作为第(S)”帧用彩色弹性图像对切换加法部9输出。须指出的是，对帧存储器29能写入多个帧的弹性图像帧数据，根据从操作台43输入的冻结指令，选择其中一个，作为冻结图像对切换加法部9输出。
从黑白扫描变换器13输出的断层图像和从彩色扫描变换部17输出的彩色弹性图像在切换加法部9中重叠，把生成的重叠图像在显示部10显示。图6表示重叠图像的一个例子。根据本实施例，如图6所示，穿刺针105在断层图像上显示，所有能一眼确认与在断层图像上重叠显示的冻结弹性图像的病变部的相对位置关系。须指出的是，确认图6，在穿刺针105的进入方向与病变部偏移时，改变调整穿刺针105的角度。此外，解除弹性图像的冻结，改变探头2的位置，穿刺针105调整为能进入病变部的角度和位置。结果，能可靠支援穿刺针105的穿刺操作。须指出的是，在图6中，符号114是表示弹性的大小和图像的色调的关系的彩色条。
根据本实施例1，在操作者进行侵入器件的操作时，从操作台43对弹性图像构成部8的彩色扫描变换部17输入冻结指令后，开始穿刺针向生物体的进入操作，从而能避免由穿刺针等侵入器件损伤生物体组织的可能性。
此外，即使停止对被检测体的压迫操作，在实时显示的黑白断层图像上重叠显示最新或所需的弹性图像，所有侵入器件的操作者即医生根据与由自己操作的超声波探头拍摄的断层图像重叠显示的弹性图像，能容易确定穿刺对象的相对位置关系。结果，根据侵入器件和超声波探头的相对的位置关系，能把穿刺针等侵入器件穿刺到确定的病变部。
此外，存储器控制部31在从操作台输入的冻结指令解除时，响应它，停止冻结弹性图像的输出，能把RGB数据存储器30中存储的时间系列的弹性图像对显示图像生成部即彩色扫描变换部17输出。据此，操作者通过解除冻结指令，能立刻把时间系列的弹性图像作为实时图像显示，所有能与变更穿刺部位的操作对应。
此外，通过在显示部10显示给定硬度以上的彩色弹性图像，能一眼把握认为癌变的组织硬化部，能容易确定穿刺部位。
此外，虽然在图2中未图示，但是能在支撑穿刺针105的夹具106设置检测穿刺针105的进退位置的进退检测传感器。而且，通过把由进退检测传感器检测到穿刺针105的进出开始的进出信号作为冻结指令对操作台43输入，操作者不用操作操作台43，输入冻结指令，就能自动冻结弹性图像。此外，作为冻结解除指令，能使用从进退检测传感器输出的穿刺针105的避开结束的退出信号。
(实施例2)如实施例1中所述，即使停止对被检测体的压迫操作，在实时显示的黑白断层图像上重叠显示最新或所需的弹性图像的冻结图像，所有侵入器件的操作者即医生观察冻结弹性图像，能容易确定穿刺对象的病变部。可是，如果操作侵入器件的时间变长，有时探头2和被检测体的相对位置关系偏移。这时，以实时更新的断层图像与冻结弹性图像的位置偏移，所以有可能对错误的部位进行穿刺操作。
因此，在实施例2中，由图1的坐标计算部18跟踪以实时更新的断层图像的移动，修正冻结弹性图像的位置。即坐标计算部18如图7所示，具有Pre_帧存储器32和Post_帧存储器33、进行控制的帧存储器控制部34、移动量计算部35。帧存储器控制部34从黑白信号处理部12取得与冻结弹性图像对应的冻结指令输入时的断层图像数据，存储到Pre_帧存储器32。此外，把冻结指令输入后的断层图像数据存储到Post_帧存储器33。移动量计算部35使用Pre_帧存储器32和Post_帧存储器33中保持的2帧的断层图像数据，进行一维或二维相关处理，求出与断层图像的各点对应的生物体组织的变位。或者，移动量计算部35通过块匹配法，根据某特定的块内的断层图像数据的亮度值或把亮度值微分的值，在探索范围内寻找值最近似的块，推测移动量。
使用图8A、图8B，说明这样构成的坐标计算部18的处理的一个例子。帧存储器控制部34在输入来自操作台43的冻结指令之前，在Pre_帧存储器32中随时存储来自黑白信号处理部12的最新的断层图像数据。这时，向Post_帧存储器33什么也不存储。而且，帧存储器控制部34保持来自操作台43的冻结指令输入时的Pre_帧存储器32内的断层图像数据(例如，第(n)帧)，并且在Post_帧存储器33随时存储比第(n)帧靠后的断层图像数据(例如，第(n+1)帧、第(n+2)帧…)。
移动量计算部35从停止断层图像的写入并且冻结之后的Pre_帧存储器32内的断层图像数据、以实时更新的Post_帧存储器33内的断层图像数据计算从冻结指令输入时开始探头2的移动量。关于移动量的计算手法，以基于断层图像数据的亮度信息的块匹配法的移动量计算法为例，根据图8A、图8B进行说明。在该计算法中，探头2的移动量作为图8B的ROI37的坐标的移动量计算。首先，移动量计算部35在存储在Pre_帧存储器32中的断层图像数据中，根据ROI37的起点，设置亮度值的2行的图8A所示的相关窗45。须指出的是，相关窗45的尺寸能任意决定。对各行的亮度值，在深度方向进行微分处理，计算亮度值的变化的比例。而且，分别关于2行，计算算出的微分值的和(D1、D2)。然后，移动量计算部35在Post_帧存储器33中存储的总更新的断层图像数据中的任意范围中，进行多次探索。然后，在每1次探索中计算微分值的和(D1’、D2’)，计算与刚才计算的D1和D2的比K1＝D1’/D1、K2＝D2’/D2。认为有此取得的结果K1、K2最接近1的地方为移动目标，推测移动量(移动后的地址)。这时，不考虑K1＞1，K2＞1的结果。
由移动量计算部35计算的移动量通过帧存储器控制部34对显示部10输出。显示部10根据输入的移动量，使重叠显示的黑白断层图像和彩色弹性图像中的彩色弹性图像移动。
如图8B所示，ROI37的起点(0，0)向(-1，3)移动时表示ROI37的起点的显示开始位置或计算开始位置的ROI37的起点(0，0)在控制用软件一侧以及实际进行信号处理的硬件一侧，作为公共的参数，在计算中使用，在显示部10进行显示时，以起点(0，0)为基准，显示ROI37。即如图8A所示，计算ROI37的起点(0，0)向(-1，3)移动时，如图8B所示，使ROI37的起点向(-1，3)移动，显示。
在以上的说明中，说明设定1个相关窗45的情形，但是通过增加相关窗45的个数，能提高跟踪的精度。例如，相关窗45为2个时，关于各相关窗45，计算微分值的和的比，在彼此的相关窗中，把微分值的和的比最接近1的地方作为移动目标，计算移动量，从而能提高跟踪的精度。
此外，也可以由安装在探头2上的磁传感器11直接计测探头2的移动量，把由此取得的移动量对坐标计算部18的移动量计算部35输入，在移动量计算部35计算ROI37的移动量。此外，能采用移动量计算部35把表示移动量超过设定的阈值的信息通过切换加法部9对显示部10输出，在图8B的图像上显示的结构。此外，在图8B中，符号37表示图像显示区，符号38表示彩色条。
根据以上说明的本实施例2的超声波诊断装置1，除了实施例1的效果，在冻结指令的输入后，即使由于探头2移动，断层图像移动，也能跟踪断层图像，修正彩色弹性图像的位置，显示，所有停止对生物体组织的加压和减压，进行穿刺时，能可靠确定穿刺部位。
(实施例3)这里，使用图说明适合于采集前列腺癌的组织的穿刺针操作的支援的本发明实施例。在所述实施例1、2中，说明操作者跟据弹性图像确定穿刺对象的病变部115，根据它，调整穿刺针105的进入方向和位置的例子。在本实施例3中，其特征在于，为了进一步支援穿刺针105的进入操作，沿着夹具使穿刺针105进出时，生成表示穿刺针105到达病变部115的哪个位置的向导显示，在断层图像或弹性图像上显示。即本实施例如图9所示，其特征在于，与图1的坐标计算部18并列设置侵入器件位置计算部19；对探头2使用经直肠型的复合探头。此外与实施例1相同，所以省略说明。
图10表示应用本实施例进行的前列腺112的超声波诊断的样子。如图所示，探头2是插入体腔内使用的经直肠型的探头，是具有能插入被检测体的体腔内的圆筒状的基体部101、在基体部101的顶端的周向排列多个超声波振子的横截面用探头102、在基体部101的轴向排列多个超声波振子的纵截面用探头103的复合型探头。在本实施例中，横截面用探头102沿着超声波扫描面(断层面)的方向排列多个超声波振子，纵截面用探头103在与横截面用探头102断层面正交的方向排列多个超声波振子。
此外，在本实施例的复合型的探头2，如图10所示，安装设置穿刺针105的夹具106。夹具106把穿刺针105支撑为能在与横截面用探头102的超声波射出面正交的方向进退。而且，操作设置在穿刺针105的后端部的分配器107，能使穿刺针105侵入被检测体内。
从发送部3对本实施例的复合型的探头2的横截面用探头102和纵截面用探头103交替发送送波信号。然后，由横截面用探头102和纵截面用探头103接收的反射回声信号交替对接收部4和调相加法部6输入，分别生成RF信号帧数据，对断层图像构成部7和弹性图像构成部8输出。
断层图像构成部7根据由横截面用探头102接收的RF信号帧数据，再构成横断层图像，根据由纵截面用探头103接收的RF信号帧数据，再构成纵断层图像，通过切换加法部9在显示部10显示。图11表示显示图像的一个例子。
弹性图像构成部8在选择纵截面一侧计算变位时，变位量计算部14如图12所示，选择减少1帧数据的状态的RF信号帧数据，即例如第n个RF信号帧数据和第n+2个RF信号帧数据，生成在纵_B像n帧和纵_B像n+1帧之间计算变位的纵_变形n帧数据。此外，选择横截面计算变位时，变位量计算部14如图12所示，选择第n+1个RF信号帧数据和第n+3个RF信号帧数据，生成在横_B像n帧和横_B像n+1帧之间计算变位的横_变形n帧数据。
变形/弹性模量计算部15根据由变位量计算部14求出的纵或横的变形帧数据，与实施例1同样能求出变形或弹性模量，但是本实施例时，根据横的变形帧数据，求出与横断层图像对应的变形。根据与由此求出的横断层图像对应的变形数据，通过变形/弹性模量分析部16、彩色扫描变换部17，生成与横断层图像对应的彩色弹性图像，对切换加法部9输出。
据此，在显示部10，如图11所示，在画面的左半部分显示前列腺的横断层图像111，在画面的右半部分显示前列腺的纵断层图像113。对于横断层图像111，在由虚线表示的扇形的关心区域(ROI)重叠显示彩色弹性图像110。符号114是表示弹性的大小和图像的色调的关系的彩色条。
而侵入器件位置计算部19根据探头2和穿刺针105的相对位置关系，求出穿刺针105的进出方向和位置。此外，根据从黑白信号处理部12取得的断层图像数据，推测使穿刺针105侵入时断层图像上的顶端通过的位置。然后，生成在断层图像或弹性图像上显示推测的穿刺针105的顶端通过的位置的向导显示，对切换加法部9输出。
即穿刺针105进退的位置对于探头2，固定相对的位置关系，相对地固定探头2和断层图像的坐标。因此，侵入器件位置计算部19在使穿刺针105侵入被检测体时，通过计算求出通过显示的断层图像的哪个坐标位置。然后，为了在横断层图像上显示穿刺针105的通过位置，生成表示穿刺针105的通过位置的图13所示的中间白色的×等向导显示118，对切换加法部9输出，在图像上重叠向导显示118，在显示部10显示。
同样，为了在横断层图像上和纵断层图像上显示穿刺针105的通过位置，生成表示穿刺针105的通过位置的图11所示的虚线的向导显示120-1和120-2，在图像上重叠显示。须指出的是，在图11中，显示3个向导显示120-1、120-2，但是实际上显示与角度θ对应的任意一个。
此外，由纵截面用探头103拍摄穿刺针105，在纵断层图像上显示。结果，操作者能一边在图像上观察穿刺针105的侵入位置，一边操作穿刺针105，采集所需的病变部的组织细胞。
根据这样构成的实施例，说明采集前列腺癌的组织的穿刺针操作的支援的步骤。在图10中，从夹具106拔出穿刺针105的状态下，把探头2插入直肠内，使用探头2对前列腺作用压迫力。然后，一边加减对前列腺作用的压迫力，一边从探头2隔开时间间隔反复发送超声波，根据与它对应RF信号，构成横断层图像和纵断层图像，在显示部10显示。此外，生成与横断层图像对应的彩色弹性图像，在显示部10上显示的横断层图像上重叠显示。图11、图14表示这时在显示部10上显示的图像的一个例子。然后，组织硬化的病变部115例如由蓝(B)色显示，所以在图像上能容易识别怀疑癌变的病变部115。此外，穿刺针105的向导显示120-1与横断层图像111重叠显示，向导显示120-2与纵断层图像113重叠显示，所以调整探头2的位置，从而向导显示120-1、120-2与病变部115的位置一致。据此，能可靠地把穿刺针105穿刺到病变部115，做好采集细胞的准备。
接着，为了开始穿刺针105的穿刺操作，从操作台43输入冻结指令，停止基于探头2的被检测体的压迫操作。由此，被冻结的彩色弹性图像110显示在显示部10上。并且，向由彩色弹性图像110确认的病变部115使穿刺针105侵入被检测体，采集病变部115的细胞而拔出穿刺针105。
即在穿刺针105进行穿刺操作时，即使不压迫被检测体，也在实时显示的黑白断层图像上重叠显示最新的冻结弹性图像110。穿刺针105的向导显示120-1与横断层图像111重叠显示，向导显示120-2与纵断层图像113重叠显示，所以能一边在图像上确认向导显示120-1、120-2位于穿刺对象的病变部115，一边进行穿刺操作。结果，能支援把穿刺针105穿刺到特定的病变部115的操作，能提高穿刺效率。
图15～图17表示应用本实施例取得的显示图像的其他具体例。图15是在画面的左侧一半显示由横截面用探头102取得的横断层图像111，在画面的右侧一半，在横断层图像111上重叠显示与横断层图像111对应的进行阈值处理的彩色弹性图像110的例子。同样，能在左侧显示由纵截面用探头103取得的纵断层图像，在右侧，在纵断层图像上重叠显示与纵断层图像对应的进行阈值处理的彩色弹性图像。
这里，代替图15的病变部115的显示形态，如图16所示，能显示病变部115的轮廓，或者能在病变部115显示×等标记。图17是代替用进行阈值处理的彩色弹性图像显示图15的病变部115，显示相对显示不进行阈值处理弹性的大小的彩色弹性图像110的例子。
在本实施例中，说明操作者从操作台43输入冻结指令和冻结解除指令，但是代替它，在支撑穿刺针105的夹具106设置检测穿刺针105的进退位置的进退检测传感器，使用由进退检测传感器检测穿刺针105的进出开始的进出信号。同样，作为冻结解除指令，能使用从进退检测传感器输出的穿刺针105的退开结束的退出信号。
(实施例4)在实施例1～3中，说明从操作台43输入的冻结指令由操作者操作操作台43输入的例子、和把支撑穿刺针105的夹具106上设置的进退检测传感器的检测信号对操作台43输入的例子。可是，本发明并不局限于此，如下所述，根据探头2的移动，对操作台43输入冻结指令。
即如图1所示，在探头2具备与形成在被检测体的周围的三维磁场协作，检测探头2的位置和姿态的磁传感器11。例如，在坐标位置计算部18设置根据该磁传感器11的检测信号而检测探头2的移动的探头移动检测部。而且，探头移动检测部在检测的探头2的移动量变为预先设定的阈值以下时，判断有可能开始穿刺操作，把弹性图像的冻结指令对操作台43输入。
即本实施例中，操作者如果要开始穿刺，固定探头2，就自动冻结弹性图像，所以能使穿刺作业的操作变得方便。
(实施例5)在实施例4中，根据探头2的移动量，判断操作者的穿刺开始。可是，操作者要开始穿刺操作时，一般停止探头2对被检测体施加压力。
因此，检测由探头2对被检测体作用的压力，在检测的压力为预先设定的阈值以下的状态时，判断有可能开始穿刺操作，对操作台43输入弹性图像的冻结指令。
具体而言，设置检测探头2对被检测体作用的压力的压力传感器20。此外，在在变形/弹性模量计算部15设置根据从压力传感器20输入的压力信号，计测作用在被检测体上的压力的压力计测部。然后，监视在压力计测部计测的压力的时间变化，在计测压力的时间变化变为设定的阈值以下时，把表示该状态的信号作为冻结指令，对操作台43输入。
根据本实施例，如果操作者要开始穿刺，停止基于探头2的压迫操作，就自动冻结弹性图像，所以能使穿刺作业的操作变得方便。
(实施例6)象实施例4、5那样，作为弹性图像的冻结指令，使用表示探头2的移动量或作用在被检测体上的压力变为阈值以下的状态的信号时，在显示部10，如图6或13所示，能采用显示表示取得弹性图像的被检测体的部位的体标记119、在体标记119上表示探头2的配置位置的探头标记120的结构。而且，彩色扫描变换部17的冻结控制部能采用按照体标记的种类和探头标记的配置位置，控制与探头2的移动量或作用在被检测体上的压力有关的阈值的结构。
即被检测体的组织的弹性特性按照摄像部位而不同，所以希望按照关心部位，改变所述的阈值。当全体柔软的部位时，为了使压力传递到深部组织，需要大的压力，所以希望提高阈值，在硬的组织时，即使是稍微的压力，压力也能传递到深部组织，所以希望降低阈值。
同样，按照被检测体的年龄、性别，组织的弹性特性不同。因此，希望从操作台43输入患者信息，按照输入的患者信息，改变所述阈值。例如，为女性时，组织柔软，所以希望提高阈值，为男性时，组织坚硬，所以希望降低阈值。须指出的是，所述阈值的控制可以分别单独或适宜组合。
(实施例7)在实施例1中，以在输入冻结指令时，冻结显示弹性图像为例进行说明，但是本发明并不局限于此。即在弹性图像构成部8的彩色扫描变换部17的帧存储器29存储时间系列的弹性图像中的多个弹性图像。然后，彩色扫描变换部17把存储在帧存储器29中的多个弹性图像中的至少任意一个对切换加法部9输出，在显示部10显示。
在操作台43设置在显示部10显示时间相位不同的多个弹性图像，从显示的至少一个弹性图像选择所需的弹性图像的输入部件。而且，彩色扫描变换部17的冻结控制部把选择的所需的弹性图像作为冻结弹性图像对切换加法部9输出。
(实施例8)在所述各实施例中，表示冻结弹性图像的例子，但是本发明能使重叠图像中的断层图像冻结，按时间系列显示弹性图像。即能对操作台43输入冻结断层图像的时间系列显示的断层图像冻结指令。这时，在黑白扫描变换器13设置与彩色扫描变换部17的冻结控制部同样的冻结控制部。断层图像的冻结控制部根据输入的断层图像冻结指令，从时间系列的断层图像选择冻结断层图像，对切换加法部9输出。据此，切换加法部9按时间系列生成冻结断层图像和时间系列的弹性图像的重叠图像，在显示部10显示。
根据本实施例，把血管等的伴随着移动的生物体组织作为关心部位诊断时，能取得关心部位的弹性图像。这时，要求观察血管等关心部位的弹性图像的变化，而作为参照图像，重叠显示断层图像。
可是，对比观察这些图像时，在两个图像中，都按照组织的移动变化，所以有时断层图像成为观察弹性图像的变化的障碍。
根据本实施例，把血管等的伴随着移动的生物体组织作为关心部位诊断时，通过从操作台43输入断层图像的冻结指令，由冻结的断层图像显示关心部位的位置和组织构造，用以时间系列变化的弹性图像能观察关心区域的弹性，所以能有助于适当的诊断。例如，取得血管象血液的脉动那样，自身重复周期的收缩的组织的弹性图像时，冻结断层图像实现自我表示血管的构造和位置的参照图像的作用。此外，如果使用特开2004-141505中描述的技术，就能通过冻结断层图像，提高弹性图像的帧频。
(实施例9)根据上述的本发明的超声波诊断装置，能实施以下的超声波图像显示方法。即超声波图像显示方法包含(a)对被检测体施加压力的步骤；(b)对所述被检测体隔开时间间隔反复发送超声波，接收与超声波的反复发送对应的时间系列的反射回声信号的步骤；(c)根据所述反射回声信号，生成所述被检测体的断层图像的步骤；(d)根据所述反射回声信号，求出所述压力引起的所述被检测体的生物体组织的变位，根据求出的变位，生成表示所述生物体组织的各部的弹性的弹性图像的步骤；(e)生成所述断层图像和所述弹性图像的重叠图像的步骤；(f)显示所述重叠图像的步骤；(g)重复所述步骤(a)～(f)，按时间系列显示所述重叠图像的步骤；(h)输入用于冻结所述断层图像和所述弹性图像中的任意一方的时间系列显示的冻结指令的步骤；(i)根据所述冻结指令，选择冻结图像的步骤；(j)按时间系列生成所述冻结图像和按时间系列显示的一方的图像的所述重叠图像，并进行显示的步骤。
这时，在所述步骤(h)中，输入用于冻结所述弹性图像的时间系列显示的弹性图像冻结指令，在所述步骤(i)中，根据所述弹性图像冻结指令，把多个生成的所述弹性图像的一个作为冻结弹性图像选择，在所述步骤(j)中，按时间系列生成所述冻结弹性图像和按时间系列显示的断层图像的所述重叠图像，并进行显示。
此外，在所述步骤(h)中，输入用于冻结所述断层图像的时间系列显示的断层图像冻结指令，在所述步骤(i)中，根据所述断层图像冻结指令，把多个生成的所述断层图像的一个作为冻结断层图像选择，在所述步骤(j)中，按时间系列生成所述冻结断层图像和按时间系列显示的弹性图像的所述重叠图像，并进行显示。
权利要求
1.一种超声波诊断装置，其特征在于，包括超声波探头，对被检测体隔开时间间隔反复发送超声波，接收与该超声波的反复发送对应的时间系列的反射回声信号；接收信号处理部，处理由该超声波探头所接收的所述反射回声信号；断层图像构成部，根据所述反射回声信号，生成时间系列的断层图像；弹性图像构成部，根据所述反射回声信号，求出作用于所述被检测体的压力引起的所述被检测体的生物体组织的变位，根据该求出的变位，求出所述生物体组织的各部的弹性，生成时间系列的弹性图像；重叠图像生成部，按时间系列生成所述断层图像和所述弹性图像之间的重叠图像；输入部，输入用于控制所述重叠图像的生成的指令；和显示部，显示所述重叠图像；对所述输入部输入冻结所述断层图像和所述弹性图像中的任意一方的时间系列显示的冻结指令；具有冻结控制部，将根据所述冻结指令所选择的图像作为冻结图像，对所述重叠图像生成部输出。
2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于所述冻结控制部根据所述冻结指令，从冻结时间系列显示一方的时间系列的图像选择冻结图像，将所选择的所述冻结图像对所述重叠图像生成部输出；所述重叠图像生成部能按时间系列生成所述冻结图像和按时间系列显示的一方的图像之间的所述重叠图像。
3.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于对所述输入部输入使所述弹性图像的时间系列显示冻结的弹性图像冻结指令；所述冻结控制部根据所述弹性图像冻结指令，从所述时间系列的弹性图像选择冻结弹性图像，对所述重叠图像生成部输出；所述重叠图像生成部能按时间系列生成所述冻结弹性图像和所述时间系列的断层图像之间的所述重叠图像。
4.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于对所述输入部输入使所述断层图像的时间系列显示冻结的断层图像冻结指令；所述冻结控制部根据所述断层图像冻结指令，从所述时间系列的断层图像选择冻结断层图像，对所述重叠图像生成部输出；所述重叠图像生成部能按时间系列生成所述冻结断层图像和所述时间系列的弹性图像之间的所述重叠图像。
5.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于所述输入部具有输入所述弹性图像冻结指令的输入部件。
6.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于所述超声波探头具有安装侵入器件的夹具；所述夹具具有检测所述侵入器件向所述被检测体的进退的进退检测传感器；对所述输入部将从所述进退检测传感器输出的所述侵入器件的进出信号作为所述弹性图像冻结指令输入。
7.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于所述超声波探头具有磁传感器，与形成在所述被检测体的周围的三维磁场协作，检测所述超声波探头的位置和姿态；具有超声波探头移动检测部，根据所述磁传感器的检测信号，检测所述超声波探头的移动；对所述输入部，将表示从所述超声波探头移动检测部输出的所述超声波探头的移动变为所设定的阈值以下的状态的信号作为所述弹性图像冻结指令输入。
8.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于所述超声波探头具有压力传感器，检测作用于所述被检测体的压力；具有压力计测部，输入来自所述压力传感器的压力信号，计测所述压力；对所述输入部，将表示从所述压力计测部输出的所述压力的时间变化变为所设定的阈值以下的状态的信号作为所述弹性图像冻结指令输入。
9.根据权利要求7或8所述的超声波诊断装置，其特征在于在所述显示部显示表示取得所述弹性图像的所述被检测体的部位的身体标记、和在身该体标记上表示所述超声波探头的配置位置的探头标记；所述冻结控制部按照所述身体标记的种类和所述探头标记的配置位置，控制所述所设定的阈值。
10.根据权利要求7或8所述的超声波诊断装置，其特征在于所述冻结控制部按照所述被检测体的信息，控制所述所设定的阈值。
11.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于所述冻结控制部从所述时间系列的弹性图像中，将输入所述冻结指令的时刻的弹性图像作为所述冻结弹性图像选择，对所述重叠图像生成部输出。
12.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于所述弹性图像生成部具有存储所述时间系列的弹性图像中的多个弹性图像；所述显示部显示存储在所述帧存储器中的多个弹性图像中的至少一个；所述输入部具有用于从所述所显示的至少一个弹性图像选择所需的弹性图像的部件；所述冻结控制部将所选择的所述所需的弹性图像作为所述冻结弹性图像对所述重叠图像生成部输出。
13.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于对所述输入部输入解除所述时间系列显示的冻结的冻结解除指令；所述冻结控制部根据所述冻结解除指令，将冻结所述时间系列显示的一方的图像的时间系列对所述重叠图像生成部输出。
14.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于具有移动量计算部，计算所述冻结指令输入后的断层图像相对于所述冻结指令输入时的断层图像的移动量；所述重叠图像生成部使用所述移动量，进行移动，以使所述冻结弹性图像的位置与所述冻结指令后的断层图像的位置一致。
15.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于具有移动量计算部，计算所述冻结指令输入后的断层图像相对于所述冻结指令输入时的断层图像的移动量；所述重叠图像生成部输出表示所述移动量超过所设定的阈值的警告。
16.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于所述超声波探头是复合型超声波探头，所述复合型超声波探头具有能插入所述被检测体的体腔内的圆筒状的基体部、并且在所述基体部的前端具有在与所述断层面平行的方向排列多个超声波振子的横截面用超声波探头、和在与所述断层面正交的方向排列多个超声波振子的纵截面用超声波探头；安装所述侵入器件的所述夹具支撑为能使所述侵入器件在与所述横截面用超声波探头的超声波放射面正交的方向进退；所述断层图像构成部根据与所述横截面用超声波探头对应的所述反射回声信号，生成横断层图像，根据与所述纵截面用超声波探头对应的所述反射回声信号，生成纵断层图像；所述弹性图像构成部根据与所述横截面用超声波探头对应的所述反射回声信号，生成所述弹性图像。
17.一种超声波图像显示方法，其特征在于，包括(a)对被检测体施加压力的步骤；(b)对所述被检测体隔开时间间隔反复发送超声波，接收与该超声波的反复发送对应的时间系列的反射回声信号的步骤；(c)根据所述反射回声信号，生成所述被检测体的断层图像的步骤；(d)根据所述反射回声信号，求出所述压力引起的所述被检测体的生物体组织的变位，根据该求出的变位，生成表示所述生物体组织的各部的弹性的弹性图像的步骤；(e)生成所述断层图像和所述弹性图像之间的重叠图像的步骤；(f)显示所述重叠图像的步骤；(g)重复所述步骤(a)～(f)，按时间系列显示所述重叠图像的步骤；(h)输入用于冻结所述断层图像和所述弹性图像中的任意一方的时间系列显示的冻结指令的步骤；(i)根据所述冻结指令，选择冻结图像的步骤；和(j)按时间系列生成所述冻结图像和按时间系列显示的一方的图像之间的所述重叠图像，并进行显示的步骤。
18.根据权利要求17所述的超声波图像显示方法，其特征在于在所述步骤(h)中，输入用于冻结所述弹性图像的时间系列显示的弹性图像冻结指令；在所述步骤(i)中，根据所述弹性图像冻结指令，将生成多个的所述弹性图像的一个作为冻结弹性图像选择；在所述步骤(j)中，按时间系列生成所述冻结弹性图像和按时间系列显示的断层图像各自之间的所述重叠图像，并进行显示。
19.根据权利要求17所述的超声波图像显示方法，其特征在于在所述步骤(h)中，输入用于冻结所述断层图像的时间系列显示的断层图像冻结指令；在所述步骤(i)中，根据所述断层图像冻结指令，将生成多个的所述断层图像的一个作为冻结断层图像选择；在所述步骤(j)中，按时间系列生成所述冻结断层图像和按时间系列显示的弹性图像各自之间的所述重叠图像，并进行显示。
全文摘要
为了支援侵入器件向生物体内的侵入动作，其特征在于，具有对被检测体反复发送超声波，接收时间系列的反射回声信号的超声波探头(2)；处理反射回声信号的接收信号处理部(4、6)；根据反射回声信号生成时间系列的断层图像的断层图像构成部(7)；根据反射回声信号，求出生物体组织的各部的弹性，生成时间系列的弹性图像的弹性图像构成部(8)；按时间系列生成断层图像和弹性图像的重叠图像的重叠图像生成部(9)；输入用于控制重叠图像的生成的信号的输入部(43)；显示重叠图像的显示部(10)；把根据冻结对输入部输入的断层图像和弹性图像中的任意一方的时间系列显示的冻结指令，选择的图像作为冻结图像对所述重叠图像生成部输出的冻结控制部(7、8)。
文档编号A61B8/08GK101060813SQ20058003945
公开日2007年10月24日 申请日期2005年11月17日 优先权日2004年11月17日
发明者大坂卓司, 松村刚 申请人:株式会社日立医药