超声波诊断装置和三维弹性比计算方法

专利名称：超声波诊断装置和三维弹性比计算方法
技术领域：
本发明涉及超声波诊断装置和三维弹性比计算方法，特别涉及表示被检体的组织的硬度或软度的弹性信息的三维定量技术。
背景技术：
超声波诊断装置通过具备多个超声波振荡器(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。近年来，如专利文献I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)，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I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。但是，组织的位移随着压迫力的大小而变化，因此即使是同一部位的组织，若施加较强的压迫，则形变就会变大。因此，基于形变生成的弹性图像仅仅表示该弹性图像上的各部位的形变的相对显示，并不能定量地评价硬度。关于这一点，根据专利文献2的记载可知，显示被检体的某一断层面的弹性图像，并在所显示的弹性图像上设定2个关心区域(ROI)，计算被设定的2个关心区域的弹性信息的二维弹性比来进行显示。由此，因为计算2个关心区域的弹性信息的二维弹性比之后对其进行指标值化，因此检查者能够与压迫力无关地定量地评价诊断部位的组织的硬度。现有技术文献专利文献专利文献IJP特开平5-317313号公报专利文献2JP专利第3991282号公报

发明内容
(发明想要解决的课题)但是，专利文献2的技术停留在对某一断层面中的二维弹性信息进行定量化的程度，并没有考虑以三维方式对弹性信息进行定量化。因此，想要利用专利文献2的技术以三维方式评价诊断部位的组织的硬度的情况下，需要对多个断层面分别设定2个二维关心区域。但是，在操作性方面这不是优选的。因此，本发明的课题是通过简单的操作以三维方式对表示被检体的组织的硬度或软度的弹性信息进行定量化。(用于解决课题的手段)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；弹性信息运算部，其基于由该超声波探头测量出的反射回波信号来运算表示硬度或软度的弹性信息，从而生成弹性帧数据；弹性体数据生成部，其基于多个弹性帧数据，生成弹性体数据；显示部，其显示基于弹性体数据生成的弹性绘制图像和多个截面的弹性切片图像的至少一方；输入部，其经由所显示的弹性绘制图像和多个截面的弹性切片图像的至少一方，设定多个三维关心区域；和三维弹性比测量部，其计算出所设定的第I三维关心区域内的弹性信息和第2三维关心区域内的弹性信息的三维弹性比，在显示部上显示计算出的三维弹性比。由此，若检查者经由输入单元在图像上设定多个(例如2个)三维关心区域，则计算出第I三维关心区域中的弹性信息、和第2三维关心区域中的弹性信息的三维弹性比之后进行显示。因此，检查者能够通过简单的操作以三维方式定量地掌握表示被检体组织的硬度或软度的弹性信息。例如，以在正常组织的部位或硬度的个体差异少的组织的部位中设定的三维关心区域为基准，能够定量地表示在认为是肿瘤等病变部位的部位中设定的三维关心区域的硬度。(发明效果) 根据本发明，能够通过简单的操作以三维方式对表示被检体的组织的硬度或软度的弹性信息进行定量化。


图I是表示本实施方式的超声波诊断装置的整体结构的框图。图2是表示用于求出第I实施例的弹性信息的三维形变比的处理的示意图。图3是第I实施例的处理的流程图。图4是表示第2实施例的用于求出弹性信息的三维形变比的处理的示意图。图5是表示第3实施例的用于求出弹性信息的三维形变比的处理的示意图。图6是表示第4实施例的用于求出弹性信息的三维形变比的处理的示意图。图7是第4实施例的处理的流程图。图8是表示第5实施例的用于求出弹性信息的三维形变比的处理的示意图。图9是表示第6实施例的用于求出弹性信息的三维形变比的处理的示意图。图10是表示第7实施例的用于求出弹性信息的三维形变比的处理的示意图。图11是表示第8实施例的用于求出弹性信息的三维形变比的处理的示意图。图12是表示第9实施例的用于求出弹性信息的三维形变比的处理的示意图。图13是表示第10实施例的R0I1、2的自动设定的处理的示意图。图14是表示设定第11实施例的ROI时的导向显示的例的图。
具体实施例方式以下，说明应用本发明而构成的超声波诊断装置和弹性信息的三维定量化方法的实施方式。另外，在以下的说明中，对同一功能部件附加同一符号，并省略重复说明。图I是表示本实施方式的超声波诊断装置的整体结构的框图。如图I所示，超声波诊断装置100具备抵接于被检体I进行使用的超声波探头2 ;经由超声波探头2向被检体I隔着时间间隔反复发送超声波的发送部3 ;接收从被检体I产生的时间序列的反射回波信号的接收部4 ;进行切换发送部3与接收部4的发送与接收的控制的超声波收发控制部5 ;对由接收部4接收的反射回波信号进行相位调整之后相加的相位调整相加部6。超声波探头2排列矩形或扇形的多个振荡器而形成，具有经由振荡器对被检体I进行超声波的收发的功能。该超声波探头2构成为可对其进行电动机控制，以使振荡器能够在与多个振荡器的排列方向(长轴方向)正交的方向(短轴方向)上机械振荡的同时收发超声波。此外，超声波探头2具有与超声波的收发的同时测量振荡器的倾斜的位置传感器，将振荡器的倾斜作为帧序号来输出。另外，超声波探头2也可以是二维排列多个振荡器并能够以电子方式控制超声波收发方向的探头。发送部3生成用于驱动超声波探头2的振荡器来产生超声波的发送波脉冲。发送 部3具有将所发送的超声波的会聚点设定为某一深度的功能。此外，接收部4针对由超声波探头2接收到的反射回波信号以规定的增益进行放大之后生成RF信号、即接收信号。超声波收发控制部5控制发送部3和接收部4。此外，超声波诊断装置100具备相位调整相加部6，输入由接收部4放大的RF信号并对其进行相位控制，相对一点或多个会聚点形成超声波束来生成RF信号帧数据；断层图像构成部7，输入来自相位调整相加部6的RF信号帧数据进行增益修正、对数压缩、检波、轮廓强调、滤波处理等信号处理，生成断层图像数据；和二维断层图像存储部35，与帧序号一起存储从断层图像构成部7输出的断层图像数据。在此，本实施方式的超声波诊断装置100经由短轴扫描位置控制部46在短轴方向上使振荡器机械振动的同时收发超声波，进行短轴方向的一个方向或相反方向的扫描的同时，在二维断层图像存储部35中保存η帧的断层图像数据。帧序号是对多个振荡器的位置(倾斜)和断层图像数据建立了对应关系的序号。将短轴方向的一个方向的扫描中的最初的帧序号设为“ I ”，将最后的帧序号设为“η” (η是2以上的自然数)。帧序号“I”的断层图像数据最初被存储在二维断层图像存储部35中，接着，帧序号为“2”的断层图像数据被存储在二维断层图像存储部35中。并且，最后，帧序号为“η”的断层图像数据被存储在二维断层图像存储部35中。此外，将短轴方向的相反方向的扫描中的最初的巾贞序号设为“η”,将最后的巾贞序号设为“ I ”，将断层图像数据依次存储在二维断层图像存储部35中。超声波诊断装置100具备断层体数据生成部36，其读出在二维断层图像存储部35中存储的与η帧相对应的量的断层图像数据，按每个扫描面依次排列之后生成黑白量数据，超声波诊断装置100构成被检体内的断层图像数据的集合、即绘制(rendering)用的断层体数据(volume data)。此外，超声波诊断装置100具备将从断层体数据生成部36输出的RO Φ坐标系的断层图像数据变换到XYZ坐标系的断层三维扫描转换部37 ;和将从断层三维扫描转换部37输出的XYZ坐标系的断层图像数据投影到平面来生成断层绘制图像的断层体绘制部38。具体而言，断层体绘制部38根据与断层体数据的各点(坐标)相对应的亮度值和不透明度，求出各点的图像信息。并且，例如利用基于下述数学式的、在深度方向上运算视线方向的断层体数据的亮度值和不透明度来赋予浓淡的体绘制法，构成断层绘制图像。Qouti = α η +(1-α im)*a i>Couti = Cini+(I-Ciini)* CijCi在此，a outi 第i个不透明度的输出，a ini 第i个不透明度的输入，a i :第i个不透明度，Couti:第i个亮度值的输出，Cini :第i个亮度值的输入，Ci :第i个亮度值。另外，在上述中，利用体绘制法构成了断层绘制图像，但是也可以利用根据各点的图像相对于与视点位置相应的面所构成的倾斜角来赋予浓淡的面绘制法、或根据从视点位置看到的对象物的纵深来赋予浓淡的体素法。此外，超声波诊断装置100具备断层片图像生成部47，其生成由断层三维扫描转换部37变换到XYZ坐标系的断层体数据的正交3截面的断层MPR图像。断层片图像生成部47除了具有生成断层MPR图像的功能之外，还具有生成从变换到XYZ坐标系的断层体数据中平行切出的断层多层面图像的功能。另一方面，超声波诊断装置100具备切换合成部12，其合成断层绘制图像和后述的弹性绘制图像，或者合成弹性MPR图像或多层面图像和后述的弹性MPR图像或弹性多层面图像，或者并列显示这些图像，或者进行切换；和显示合成图像等的图像显示器(显示部)13。另外，超声波诊断装置100具备存储从相位调整相加部6输出的RF信号帧数据的RF信号帧数据存储部27 ;选择在RF信号帧数据存储部27中存储的至少2个RF信号帧数据的RF信号帧数据选择部28 ;根据2个RF信号帧数据来测量被检体I的生物体组织的位移从而生成位移帧数据的位移运算部30 ;根据由位移测量部30测量出的位移信息求出形变或弹性率、粘性率等弹性信息来生成弹性帧数据的弹性信息运算部32 ;和根据由弹性信息运算部32运算出的形变或弹性率等弹性信息来构成二维弹性图像数据的弹性图像构成部34。此外，具备存储从弹性图像构成部34输出的二维弹性图像数据的二维弹性图像存储部39 ;根据在被检体的多个截面上生成的多个二维弹性图像数据来生成弹性体数据的弹性体数据生成部40 ;将从弹性体数据生成部40输出的RO Φ坐标系的弹性图像数据变换到XYZ坐标系的弹性三维扫描转换部41 ;和将从弹性三维扫描转换部41输出的XYZ坐标系的弹性图像数据投影到平面上而生成弹性绘制图像的弹性体绘制部42。此外，超声波诊断装置100具备弹性切片图像生成部48，其生成由弹性三维扫描转换部41变换到XYZ坐标系的弹性体数据的正交3截面的MPR图像。弹性切片图像生成部48除了具有生成弹性MPR图像的功能之外，还具有生成从变换到XYZ坐标系的断层体数据中平行切出的弹性多层面图像的功能。此外，超声波诊断装置100具备控制各结构要素的图像系统控制部44、和对图像系统控制部44进行各种输入的输入接口部(输入部)43。输入接口部43由键盘或跟踪球等构成。RF信号帧数据存储部27依次存储从相位调整相加部6按时间序列生成的RF信号帧数据。并且，位移测量部30根据所选择的帧序号“η”的RF信号帧数据进行一维或者二维相关处理，求出与RF信号帧数据的各点相对应的生物体组织中的位移或移动向量、即与位移的方向和大小相关的一维或二维位移分布。在此，在移动向量的检测中使用块匹配法。块匹配法是指将图像例如分割为由MXM像素构成的块，着眼于关心区域内的块，从之前的帧中找出与所关注的块最近似的块，参照该块进行预测编码，也就是根据差值来决定标准值的处理。 弹性信息运算部32根据从位移测量部30输出的测量值例如移动向量、和从压力测量部45输出的压力值来运算与运算图像上的各点(坐标)相对应的生物体组织的形变，生成弹性信息。此时，形变是通过对生物体组织的移动量、例如位移进行空间微分来计算出的。此外，也可以构成为在弹性信息运算部32中运算弹性率。此时，向弹性信息运算部32输出由与超声波探头2的压力传感器(未图示)连接的压力测量部45获得的压力信息。弹性率是压力变化除以形变的变化来计算出的。例如，在通过压力测量部45测量压力的情况下，若将由位移测量部30测量出的位移设为L(X)、将由压力测量部45测量出的压力设为P(X)，则形变AS(X)可通过对L(X)进行空间微分来计算出。即，利用AS(X) = Λ L (X)/ΛΧ的式子来求出。此外，弹性率的杨氏模量Ym⑴可通过Ym= (ΛΡ⑴)/AS(X)的式子来计算出。由于根据该杨氏模量Ym可求出相当于图像的各点的生物体组织的弹性率，因此能够连续地获得二维弹性图像。另外，所谓杨氏模量是施加于物体的单纯张力与平行于张力而产生的形变之比。弹性图像构成部34对计算出的弹性值(形变、弹性率等)进行坐标平面内的平滑处理、对比度最佳化处理、或帧间的时间轴方向的平滑处理等各种图像处理，由此构成二维弹性图像数据。二维弹性图像存储部39存储一连串的帧序号“I” “η”的二维弹性图像数据。在二维弹性图像存储部39中保存超声波探头的短轴方向的一个方向和相反方向上的帧序号“I” “η”的RF信号帧数据。弹性体数据生成部40根据多个二维弹性图像数据来生成弹性体数据。读出在二维弹性图像存储部39中存储的η帧的二维弹性图像数据，按每个扫描面依次进行排列以生成弹性体数据。由此，构成被检体内的二维弹性图像数据的集合、即绘制用弹性体数据。弹性体绘制部42根据与弹性体数据的各点相对应的弹性值(形变、弹性率等中的任I个)和不透明度，求出各点的图像信息，构成三维弹性图像。例如，利用下述数学式所示的、在深度方向上运算视线方向的弹性体数据的弹性值的体绘制法来构成三维弹性图像。另外，该视线方向是与断层体绘制部38的体绘制处理等中的视线方向相同的方向。Qouti = a ini+(l-a ini) X Qi,Eouti = Ein^aiX(I-Qini)XEi其中，a outi 第i个不透明度的输出，a ini 第i个不透明度的输入，a i :第i个不透明度，Eouti :第i个弹性值的输出，Eini :第i个弹性值的输入，Ei :第i个弹性值。此外，弹性体绘制部42向构成三维弹性图像的图像信息赋予光的3原色、即红色(R)值、绿色(G)值、蓝色(B)值。弹性体绘制部42例如进行如下等处理，即向与周围相比形变大的位置或弹性率小的位置赋予红色码，向与周围相比形变小的位置或弹性率大的位置赋予蓝色码。例如，还可以通过将上述a设为O或1，仅提取断层绘制图像数据或弹性绘制图像数据。图像选择部从体存储器内的断层绘制图像数据、弹性绘制图像数据和图像处理部的 合成图像数据中选择在图像显示器13上显示的图像。切换合成部12例如通过变更合成比例来合成在图像存储器中确保的断层绘制图像和弹性绘制图像。切换合成部12从图像存储器读出相同视点位置上的断层绘制图像和弹性绘制图像。之后，合成断层绘制图像和弹性绘制图像，但是由于断层绘制图像和弹性绘制图像是体绘制处理等之后的图像数据，因此实质上是分别以二维方式进行加法运算。
具体而言，例如，如下述数学式所示，在各点，分别相加弹性绘制图像的红色(R)值、绿色(G)值、蓝色⑶值、和断层绘制图像的红色(R)值、绿色(G)值、蓝色⑶值。另夕卜，α是O以上且I以下的系数，可经由输入接口部43进行任意的设定。(合成图像数据R)= α X (弹性绘制图像数据R) + (l-a)X(断层绘制图像数据R)，(合成图像数据G)= α X (弹性绘制图像数据G) + (l-a)X(断层绘制图像数据G)，(合成图像数据B)= α X (弹性绘制图像数据Β) + (1-α)Χ(断层绘制图像数据B)另外，如本实施方式所示，在求出被检体的组织的位移来生成弹性图像的超声波诊断装置100中，组织的位移例如随着超声波探头给出的压迫力的大小而变化。因此，即使是同一部位的组织，若进行较强的压迫，则形变增大。 并且，设定在被检体的某一断层面的弹性图像上设定的2个关心区域(ROI)，通过计算所设定的2个关心区域的弹性信息之比，将诊断部位的弹性信息指标值化之后定量评价硬度。简单说明该方法。如上所述，由于组织的位移随着例如超声波探头给出的压迫力的大小而变化，因此基于形变生成的弹性图像仅仅表示该弹性图像上的各部位的形变的相对显示，不能定量地评价硬度。相反，例如，弹性率(E)是施加给组织的应力(O)除以形变(ε )的值，是表示组织的硬度或软度的绝对的值，因此能够定量地进行评价。上述的方法在例如被认为是癌组织的位置和被认为是脂肪组织的位置分别设定关心区域，求出2个关心区域内的形变比。也就是说，在将设定了 2个关心区域的组织的各自的弹性率设为E^E2的情况下，利用E1= O1Ze1^E2= 02/^2来表示。在此，对于同一帧的组织，可以推测为大致施加了同等的压力，也就是说，可以推测为σ2。上述的方法利用这一点，通过求出形变比来推测2个关心区域内的弹性率之比E1ZiE215如图I所示，本实施方式的超声波诊断装置100的结构特征是具备坐标变换部50、三维形变比测量部52等。三维形变比测量部52是在显示于图像显示器13的弹性绘制图像等上经由输入接口部43设定了第I三维关心区域和第2三维关心区域时，计算出所设定的第I三维关心区域内的弹性信息与第2三维关心区域内的弹性信息的三维弹性比的三维弹性比测量部。也就是说，能够将三维形变比测量部52替换成三维弹性比测量部。三维形变比测量部52 (三维弹性比测量部)在构成弹性绘制图像的多个弹性帧数据中，分别计算出与第I三维关心区域对应的区域的弹性信息、和与第2三维关心区域对应的区域的弹性信息之间的二维弹性比。并且，三维形变比测量部52(三维弹性比测量部)基于各个弹性帧数据中的二维弹性比，计算出三维弹性比。具体而言，三维形变比测量部52 (三维弹性比测量部)将在各个弹性帧数据中计算出的二维弹性比相加并进行平均之后计算出三维弹性比。此外，坐标变换部50是在显示于图像显示器13的XYZ坐标系的例如弹性绘制图像上经由输入接口部43设定了第I三维关心区域和第2三维关心区域时，将各三维关心区域从XYZ坐标系变换到RO Φ坐标系的坐标变换单元。以下，针对本实施方式的特征结构，按每个实施例进行详细说明。
(第I实施例)利用图2、3来说明求出本实施方式的超声波诊断装置的弹性信息的三维弹性比(三维形变比)的第I实施例。图2是表示用于求出第I实施例的弹性信息的三维形变比的处理的示意图。图3是第I实施例的处理的流程图。本实施例是显示基于由弹性三维扫描转换部41变换到XYZ坐标系的弹性体数据生成的弹性绘制图像之后，在该弹性绘制图像上设定2个关心区域时的实施例。首先，如图2(a)所示，在 图像显示器13上显示弹性绘制图像201。如图3(a)、图2(b)所示，检查者经由输入接口部43，在弹性绘制图像201上透过或覆写2个三维关心区域202、203来进行设定(图3的301)。以下，适当地将2个三维关心区域202、203称作R0I1、R0I2。接着，如图2(c)所示，三维关心区域202、203被数据化为XYZ数据的掩蔽(mask)信息204、205。之后，如图2(d)所示，由坐标变换部50将掩蔽信息204、205从XYZ的正交坐标系坐标变换到R Φ的极坐标系，生成Rθ Φ坐标系的ROI掩蔽数据206、207 (图3的302)。如图2(e)所示，三维形变比测量部52通过ROI掩蔽数据206、207的开闭控制，可参照基于R Φ坐标系中的弹性信息量数据的在XYZ坐标系中设定的三维关心区域的弹性信息(形变)。由此，基于变换到R Φ坐标系的ROI掩蔽数据206的弹性信息和ROI掩蔽数据207的弹性信息，来计算三维弹性比。更具体而言，如数学式I、2式那样，三维形变比测量部52在各弹性帧数据的ROII、R0I2的每一个中计算形变(平均值)。并且，如数学式3式那样，计算R0I1、2间的形变之比(图3的303)。由此，能够按每个弹性帧数据计算形变比。最终，如数学式4式那样，通过对按每个弹性帧数据计算出的二维形变比进行相加平均，从而计算出三维形变比(图3的304)。计算出的三维形变比被显示在图像显示器13上(图3的305)。数学式I
rend imd
Γ π Σ ΥΜΦ)
_5」Sron (φ)=;=咖"=廳^ (Ron)
飞xj数学式2
rend tend
「 ^Σ ΣΜ釣
ε 0 2{φ) = 一一^: (ROI2)数学式3SRicf)、= Gron(f}数学式4
εη φ
JdSim
L0091」 srW — —start·
其中，εJj(O) :RO φ 坐标(i，j，φ)中的 pixel 形变，εΜ 1(Φ):帧中的 ROIl 内的形变平均，εΜ 2(Φ):帧中的R0I2内的形变平均，SR(O):各帧的形变比，SR3d :三维形变比平均，Νφ :相加平均的弹性帧数据的帧数。另一方面，上述说明是图3(a)时的说明，也可以进行如图3(b)所示的处理顺序。首先，在三维图像上设定R0I1、2 (图3的306)，将测量ROI掩蔽从XYZ坐标变换到RO Φ坐标(图3的307)。接着，根据R Φ坐标系的弹性信息量数据计算出各弹性帧数据的形变平均值(图3的308)，根据各弹性帧数据的R0I1、R0I2对各弹性帧数据的形变平均值进行相加平均(图3的309)。最终，根据R0I1、R0I2的形变平均值之比计算出形变比，并进行显示(图3的310)。该处理顺序的情况下，通过数学式5、6式，计算出R0I1、2内的三维形变平均值，通过数学式7式，计算出三维的ROII、2的形变比平均值。数学式5

权利要求
1.一种超声波诊断装置，其特征在于，具备 超声波探头，其在与被检体之间收发超声波； 弹性信息运算部，其基于由该超声波探头测量出的反射回波信号来运算表示硬度或软度的弹性信息，生成弹性帧数据； 弹性体数据生成部，其基于多个所述弹性帧数据生成弹性体数据； 显示部，其显示基于所述弹性体数据生成的弹性绘制图像和多个截面的弹性切片图像的至少一方； 输入部，其经由所显示的所述弹性绘制图像和多个截面的弹性切片图像的至少一方，来设定多个三维关心区域；和 三维弹性比测量部，其计算所设定的第I三维关心区域中的所述弹性信息和第2三维关心区域中的所述弹性信息的三维弹性比， 在所述显示部上显示所计算出的所述三维弹性比。
2.根据权利要求I所述的超声波诊断装置，其特征在于， 所述三维弹性比测量部分别计算出构成所述弹性绘制图像的多个所述弹性帧数据中的与所述第I三维关心区域对应的区域的弹性信息、和与所述第2三维关心区域对应的区域的弹性信息的二维弹性比，并基于各个所述弹性帧数据中的所述二维弹性比，计算出所述三维弹性比。
3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于， 所述三维弹性比测量部对在各个所述弹性帧数据中计算出的所述二维弹性比进行相加平均，从而计算出所述三维弹性比。
4.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于， 在针对所述被检体的组织的压迫状态相同的多个所述弹性帧数据中，所述三维弹性比测量部计算出与所述第I三维关心区域对应的区域的弹性信息、和与所述第2三维关心区域对应的区域的弹性信息的所述三维弹性比。
5.根据权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于， 所述三维弹性比测量部基于针对所述被检体的组织的压迫状态的随时间的变化，检测对所述被检体的组织施加了压迫的区间和解除了压迫的区间，仅基于所述第I三维关心区域和所述第2三维关心区域中的、施加了所述压迫的区间和解除了压迫的区间的任一方的所述弹性信息，计算所述三维弹性比。
6.根据权利要求I所述的超声波诊断装置，其特征在于， 在RO Φ坐标系中生成了所述弹性体数据的情况下， 具备弹性三维扫描转换部，其将所述弹性体数据从R φ坐标系变换到XYZ坐标系；弹性切片图像生成部，其生成被变换到XYZ坐标系的弹性体数据的正交3截面的MPR图像；和坐标变换部，其将在显示于所述显示部的XYZ坐标系的MPR图像上设定的所述第I三维关心区域和所述第2三维关心区域从XYZ坐标系变换到ROO坐标系， 所述三维弹性比测量部基于被变换到所述Rθ Φ坐标系的第I三维关心区域的弹性信息和第2三维关心区域的弹性信息，计算所述三维弹性比。
7.根据权利要求I所述的超声波诊断装置，其特征在于， 在ROO坐标系中生成了所述弹性体数据的情况下，具备弹性三维扫描转换部，其将所述弹性体数据从R Φ坐标系变换到XYZ坐标系；弹性体绘制部，其基于被变换到XYZ坐标系的弹性体数据，生成所述弹性绘制图像；和坐标变换部，其将在显示于所述显示部的XYZ坐标系的弹性绘制图像上设定的所述第I三维关心区域和所述第2三维关心区域从XYZ坐标系变换到ROO坐标系， 所述三维弹性比测量部基于被变换到所述Rθ Φ坐标系的第I三维关心区域的弹性信息和第2三维关心区域的弹性信息，计算所述三维弹性比。
8.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其特征在于， 在所述显示部上以R Φ坐标系来显示被变换到所述Rθ Φ坐标系的第I三维关心区 域和第2三维关心区域，能够在图像上调整以该RO Φ坐标系显示的第I三维关心区域和第2三维关心区域的至少一方的三维关心区域。
9.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其特征在于， 所述三维弹性比测量部基于所述R Φ坐标系中的针对所述被检体的组织的压迫状态的随时间的变化，检测所述第I三维关心区域和第2三维关心区域中的压迫状态相同的区间，并基于检测出的压迫状态相同的区间的弹性信息，来计算所述三维弹性比。
10.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其特征在于， 所述三维弹性比测量部基于所述R Φ坐标系中的针对所述被检体的组织的压迫状态的随时间的变化，求出所述第I三维关心区域和第2三维关心区域中的弹性信息的累计值，并基于该求出的累计值推测距针对所述被检体的组织的压迫开始位置的距离，基于该推测出的距离大于或小于预先设定的距离阈值的区间的弹性信息，来计算所述三维弹性比。
11.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其特征在于， 所述三维弹性比测量部基于所述R Φ坐标系中的针对所述被检体的组织的压迫状态的随时间的变化，检测对所述被检体的组织施加了压迫的区间和解除了压迫的区间，并基于所述第I三维关心区域和第2三维关心区域中的施加了所述压迫的区间或解除了压迫的区间的峰值的所述弹性信息，来计算所述三维弹性比。
12.根据权利要求I所述的超声波诊断装置，其特征在于， 在针对所述被检体的组织的压迫状态相同的多个断层面的每一个断层面中计算出的二维弹性比之中，所述三维弹性比测量部排除超出预先设定的弹性比阈值范围的二维弹性t匕，并基于剩余的多个断层面中的二维弹性比，来计算所述三维弹性比。
13.—种三维弹性比计算方法，其特征在于，包括如下步骤 在与被检体之间收发超声波； 基于反射回波信号来运算表示硬度或软度的弹性信息，生成弹性帧数据； 基于多个弹性帧数据来生成弹性体数据； 显示基于所述弹性体数据生成的弹性绘制图像和多个截面的弹性切片图像的至少一方； 经由所显示的所述弹性绘制图像和多个截面的弹性切片图像的至少一方，来设定多个三维关心区域；和 计算所设定的第I三维关心区域中的所述弹性信息和第2三维关心区域中的所述弹性信息的三维弹性比。
14.根据权利要求13所述的三维弹性比计算方法，其特征在于，还包括如下步骤 分别计算出构成弹性绘制图像的多个所述弹性帧数据中的与所述第I三维关心区域对应的区域的弹性信息、和与所述第2三维关心区域对应的区域的弹性信息的二维弹性比；和 基于各个所述弹性帧数据中的所述二维弹性比来计算所述三维弹性比。
15.根据权利要求14所述的三维弹性比计算方法，其特征在于，还包括如下步骤 对在各个所述弹性帧数据中计算出的所述二维弹性比进行相加平均，从而计算所述三维弹性比。
全文摘要
本发明提供一种超声波诊断装置和三维弹性比计算方法。为了通过简单的操作以三维方式对表示被检体组织的硬度或软度的弹性信息进行定量化，本发明的超声波诊断装置(100)基于由超声波探头(2)测量的反射回波信号来生成被检体的多个断层面的RF信号帧数据，并基于针对被检体组织的压迫状态不同的一对RF信号帧数据来测量断层面的多个测量点的组织的位移，基于该测量出的位移来运算表示多个测量点的组织的硬度或软度的弹性信息。为了解决上述课题，在所显示的弹性绘制像上设定2个三维关心区域。三维形变比测量部(52)计算出所设定的第1三维关心区域中的弹性信息、和第2三维关心区域中的弹性信息之比，显示在图像显示器(13)上。
文档编号A61B8/08GK102647946SQ20108005222
公开日2012年8月22日 申请日期2010年11月11日 优先权日2009年11月18日
发明者胁康治, 饭村隆志 申请人:株式会社日立医疗器械