超声波图像处理方法以及使用该方法的超声波诊断装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及超声波图像处理方法以及使用了该方法的超声波诊断装置，尤其，涉及用于使用了穿刺针的超声波图像诊断的技术。
【背景技术】
[0002]近年来，在进行将穿刺针插入作为被检体的患者的生物体内而采集组织或体液，对其进行诊断的生物体组织诊断。此外，在麻醉科、集中治疗室、疼痛门诊科中，在实施使用了穿刺针的麻醉治疗。在这些诊断中，医生等的操作者观看由超声波探头取得的被检体内的超声波图像而确认穿刺针的位置，并实施穿刺针的穿刺。此时，需要能够在监视器上确认穿刺针、尤其是其前端部的位置，要求提高超声波诊断装置中的穿刺针的视觉辨认性。
[0003]尤其，在穿刺针以锐角刺入被检体的情况下等、超声波束和穿刺针的角度小的条件下，由穿刺针反射而由超声波探头接收的反射超声波变弱，穿刺针的可视化变得不充分。因此，面向穿刺针的视觉辨认性提高，正在进行各种研究。例如，提出了如下方法:在超声波诊断装置中，计算超声波断层图像帧数据的时间差，将空间变化对超声波断层图像帧数据进行加法处理(例如，专利文献I)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:(日本)特开2001_269339号公报
[0007]但是，超声波诊断装置是从超声波探头向被检体内发送超声波束并将被反射的反射超声波可视化的方法。因此，若对由金属构成的穿刺针等折射率与生物体组织大不相同的物质照射超声波束，则存在超声波束在穿刺针和生物体的边界被强烈反射，超声波束不能充分到达比穿刺针更深处的情况，伴随于此的画质降低成为课题。
【发明内容】
[0008]本公开是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种超声波图像处理方法以及使用了该方法的超声波诊断装置，其在超声波图像诊断中提高穿刺针的视觉辨认性，且防止穿刺针的影响所引起的画质降低，方便使用。
[0009]本公开的一个方式的超声波图像处理方法是，一种超声波图像处理方法，对帧接收信号进行校正，该帧接收信号基于通过超声波探头向被检体内的扫描范围发送超声波束并接收反射超声波的时序的超声波扫描而生成，其特征在于，所述超声波图像处理方法包括:取得时序地生成的2个以上的帧接收信号的步骤；移动量计算步骤，根据在所述2个以上的帧接收信号中包含的由I个或者多个像素构成的同一像素区域的接收信号，按每个所述像素区域计算表示I个帧接收信号中的该像素区域中的对象物的移动的移动量；将每个所述像素区域的移动量，沿着与所述超声波束发送方向大致平行的方向，从位于所述超声波束上游侧端部的像素区域至关注像素区域的位置进行累积，从而计算所述关注像素区域的移动量累积值，并将在所述I个帧接收信号中包含的各像素区域作为所述关注像素区域而计算各像素区域的移动量累积值的步骤；基于所述各像素区域的移动量和所述各像素区域的移动量累积值，计算对于在所述帧接收信号中包含的各像素区域的接收信号的增强量的步骤；以及基于所述增强量，按每个像素区域增强所述I个帧接收信号的步骤。
[0010]此外，本公开的一个方式的超声波诊断装置是，一种超声波诊断装置，对帧接收信号进行校正，该帧接收信号基于通过超声波探头向被检体内的扫描范围发送超声波束并接收反射超声波的时序的超声波扫描而生成，其特征在于，所述超声波诊断装置包括:接收信号取得部，取得时序地生成的2个以上的帧接收信号；移动量计算部，根据在所述2个以上的帧接收信号中包含的由I个或者多个像素构成的同一像素区域的接收信号，按每个所述像素区域计算表示I个帧接收信号中的该像素区域中的对象物的移动的移动量；移动量累积值计算部，将每个所述像素区域的移动量，沿着与所述超声波束发送方向大致平行的方向，从位于所述超声波束上游侧端部的像素区域至关注像素区域的位置进行累积，从而计算所述关注像素区域的移动量累积值，并将在所述I个帧接收信号中包含的各像素区域作为所述关注像素区域而计算各像素区域的移动量累积值；增强量计算部，基于所述各像素区域的移动量和所述各像素区域的移动量累积值，计算对于在所述帧接收信号中包含的各像素区域的接收信号的增强量；以及接收信号增强部，基于所述增强量，按每个像素区域增强所述I个帧接收信号。
[0011]根据本公开的一个方式的超声波图像处理方法以及使用了该方法的超声波诊断装置，通过上述结构，能够减轻对于穿刺针的伪增强(擬似強調)，在超声波图像诊断中提高穿刺针的视觉辨认性，且能够防止穿刺针的影响所引起的画质降低。因此，能够提高超声波诊断装置的便利性。
【附图说明】
[0012]图1是实施方式I的超声波诊断装置10的功能框图。
[0013]图2是表示实施方式I的超声波诊断装置10中的增强处理部6的动作的流程图。
[0014]图3是表示了实施方式I的超声波诊断装置10的增强量计算部62中的输入和输出的关系的特性图。
[0015]图4是表示了实施方式I的超声波诊断装置10中的深度方向上的穿刺针的移动量和移动量累积值的测定结果。
[0016]图5是表示了实施方式I的超声波诊断装置10的增强校正量计算部65中的输入和输出的关系的特性图。
[0017]图6是表示了实施方式I的超声波诊断装置10的B模式图像增强部63中的B模式图像信号的输入亮度和输出亮度的关系的特性图。
[0018]图7是由实施方式I的超声波诊断装置10取得的B模式图像。
[0019]图8是由实施方式I的超声波诊断装置10取得的B模式图像。
[0020]图9(a)至图9(c)是用于说明实施方式2的超声波诊断装置中的移动量累积值计算部64的动作的示意图。
[0021]图10是表示实施方式2的超声波诊断装置中的增强处理部6A的动作的流程图。
[0022]图11是由实施方式2的超声波诊断装置取得的穿刺针被增强的B模式图像。
[0023]图12是实施方式3的超声波诊断装置1A的功能框图。
[0024]图13是现有的超声波诊断装置1X的功能框图。
[0025]图14是表示现有的超声波诊断装置1X中的增强处理部6X的动作的流程图。
[0026]图15是由现有的超声波诊断装置1X取得的B模式图像。
[0027]图16是由现有的超声波诊断装置1X取得的B模式图像。
[0028]图17(a)至图17(d)是用于说明现有的超声波诊断装置1X中的伴随着穿刺针增强处理的穿刺针阴影部分的伪增强的示意图。
[0029]标号说明
[0030]UlX超声波探头
[0031]2、2X超声波发送接收部
[0032]3、3X发送接收控制部
[0033]4、4X B模式图像生成部(接收信号生成部)
[0034]5、5X B模式图像取得部(接收信号取得部)
[0035]5A音响线信号取得部(接收信号取得部)
[0036]6、6A、CT增强处理部
[0037]7、7X显示控制部
[0038]8、8X 显示器
[0039]10、10A、10X超声波诊断装置
[0040]61、61A、61X移动量计算部
[0041]62、62X增强量计算部
[0042]63、63X B模式图像增强部(接收信号增强部)
[0043]63A音响线信号增强部(接收信号增强部)
[0044]64移动量累积值计算部
[0045]65增强校正量计算部
[0046]S20US201X移动量计算步骤
[0047]S202、S202A计算移动量累积值的步骤
[0048]S2021A沿着第一方向计算第二方向的移动量最大值的步骤
[0049]S2022A将第二方向的移动量最大值沿着第一方向进行累积的步骤
[0050]S203计算增强校正量的步骤
[0051]S204计算增强量的步骤
[0052]S205、S202X增强帧B模式图像信号(接收信号)的步骤
【具体实施方式】
[0053]《关于实现用于实施发明的方式的经过》
[0054]发明人们为了在超声波图像诊断中提高穿刺针的视觉辨认性，进行了各种研究。图13是表示现有的超声波诊断装置1X的结构的框图。超声波诊断装置1X由超声波发送接收部2X、发送接收控制部3X、B模式图像生成部4X、B模式图像取得部5X、增强处理部6X以及显示控制部7X构成。增强处理部由移动量计算部61X、增强量计算部62X、B模式图像增强部63X构成。此外，构成为在超声波诊断装置1X的超声波发送接收部2X上能够连接超声波探头IX，在显示控制部7X上能够连接显示器8X。
[0055]说明超声波诊断装置1X的动作。超声波发送接收部2X基于来自发送接收控制部3X的发送控制信号，进行发送处理，该发送处理对超声波探头IX提供用于使其向被检体内的扫描范围发送超声波束的脉冲状的发送超声波信号。进一步，超声波发送接收部2X进行时序的超声波扫描，该时序的超声波扫描在将基于从超声波探头IX取得的反射超声波的超声波信号进行放大之后AD变换的RF信号进行整相相加，从而生成沿着深度方向连续的音响线信号，并输出到B模式图像取得部5X。并且，在每次进行超声波扫描时，时序地将音响线信号输出到B模式图像生成部4X。
[0056]B模式图像生成部4X对音响线信号实施包络线检波、对数压缩等的处理而进行亮度变换，并将该亮度信号坐标变换为正交坐标系，从而生成B模式图像信号。由B模式图像生成部4X生成的B模式图像信号在每次进行超声波扫描时，时序地发送到B模式图像取得部5X并存储。B模式图像取得部5X是存储B模式图像信号的缓冲器。
[0057]接着，在增强处理部6X中，对B模式图像信号实施增强处理。图14是表示超声波诊断装置1X中的增强处理部6X的动作的流程图。
[0058]在步骤S201X中，移动量计算部61X从B模式图像取得部5X读出当前帧和当前帧之前的帧的2个帧的B模式图像信号，并按每个像素求帧间差。帧间差是指，当前帧的B模式图像信号表示的亮度与从被检体的同一位置取得的当前帧之前的帧的B模式图像信号表示的亮度之差，与表示对象物的移动的移动量大致成正比。通过使用上述帧间差等，能够提取表示穿刺针的移动的B模式图像信号的部分。
[0059]在步骤S202X中，增强量计算部62X基于移动量而计算增强量，B模式图像增强