專利名稱：超聲波診斷裝置和彈性圖像顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波診斷裝置和彈性圖像顯示方法，特別涉及適合于縮短以二維或三維顯示表示被檢體的生物體組織的硬度(堅硬)或軟度(柔軟)的彈性圖像所需的時間的彈性圖像測量。
背景技術(shù)：
超聲波診斷裝置，由超聲波探頭沿著被檢體內(nèi)部的任意斷層面掃描超聲波，接收并處理來自包含該斷層面在內(nèi)的斷層位置的生物體組織的反射回波信號，根據(jù)所得到的RF 信號幀數(shù)據(jù)構(gòu)成例如斷層圖像并進(jìn)行顯示。在此，由于RF信號幀數(shù)據(jù)與斷層圖像數(shù)據(jù)實質(zhì)上是相同的，因此以下在提到斷層圖像數(shù)據(jù)時，是包括RF信號幀數(shù)據(jù)在內(nèi)的概念。此外，由超聲波探頭一邊對被檢體施加壓迫，一邊反復(fù)測量同一斷層位置的RF信號幀數(shù)據(jù)，基于測量時間(壓迫量)不同的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)求出斷層位置的生物體組織的各部的位移，根據(jù)該位移幀數(shù)據(jù)構(gòu)成表示生物體組織的硬度或軟度的彈性圖像(例如， 專利文獻(xiàn)1)。在此，表示生物體組織的硬度或軟度的彈性信息典型的是生物體組織的形變或彈性率，但周知也包含與此相關(guān)的位移等的物理量。再有，使超聲波探頭一邊在與振蕩器的排列方向(長軸方向)正交的短軸方向上移動一邊收發(fā)超聲波，針對不同的多個斷層位置分別測量二維斷層圖像生成斷層像的體積數(shù)據(jù)，并利用該體積數(shù)據(jù)通過體繪制處理構(gòu)成三維斷層圖像(例如，二維投影圖像)進(jìn)行顯示(例如，專利文獻(xiàn)2、。在該情況下，設(shè)置測量超聲波探頭的位置和傾斜度的位置傳感器， 收發(fā)超聲波的同時獲取位置信息及傾斜度信息，將多個二維斷層圖像對應(yīng)于體積數(shù)據(jù)的三維坐標(biāo)來進(jìn)行登記。根據(jù)這樣構(gòu)成的三維斷層圖像，能夠改變角度來觀察關(guān)注部位的展寬的信息。同樣，為了直觀地認(rèn)識生物體組織中存在的硬的部位或軟的部位的形狀、容積，提出了構(gòu)成三維彈性圖像來進(jìn)行顯示(例如，專利文獻(xiàn)幻。據(jù)此，生成通過通常的彈性圖像測量而測得的多個二維彈性圖像所構(gòu)成的彈性圖像的體積數(shù)據(jù)，并根據(jù)該彈性圖像的體積數(shù)據(jù)來構(gòu)成三維彈性圖像(例如，二維投影圖像)。再有，還提出了通過將三維彈性圖像例如重疊在三維斷層圖像上進(jìn)行顯示由此可進(jìn)一步提高可視性?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 JP特開2000-060853號公報專利文獻(xiàn)2 JP特開2006-271523號公報專利文獻(xiàn)3 JP特開2008-259605號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題其中，對于專利文獻(xiàn)3的彈性圖像的體積數(shù)據(jù)而言，通過專利文獻(xiàn)1中記載的彈性圖像測量，一邊對被檢體施加壓迫一邊在同一斷層位置反復(fù)測量RF信號幀數(shù)據(jù)，基于測量時間(壓迫量)不同的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)求出同一斷層位置處的生物體組織的位移，并基于所求出的位移幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成二維彈性圖像，進(jìn)而一邊使超聲波探頭在短軸方向上移動一邊構(gòu)成多個斷層位置的二維彈性圖像。也就是說，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，針對同一斷層位置求出以壓迫量不同的條件測量的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)之間的生物體組織的位移，根據(jù)求出的位移幀數(shù)據(jù)構(gòu)成一幅彈性圖像，并通過同樣的方法使斷層位置沿著超聲波探頭的短軸方向移動來構(gòu)成多幅的彈性圖像，由此生成彈性圖像的體積數(shù)據(jù)。但是，由于必需在不同的多個斷層位置，反復(fù)測量至少壓迫量不同的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成彈性圖像，因此存在生成彈性圖像的體積數(shù)據(jù)的測量時間較長的問題。此外， 由于針對同一斷層位置必需存儲至少兩個RF信號幀數(shù)據(jù)，因此存在RF信號幀數(shù)據(jù)的存儲器容量變大的問題。再有，需要在同一斷層位置一邊通過手動(手工操作)來改變壓迫量，一邊在多個斷層位置移動來反復(fù)進(jìn)行測量壓迫量不同的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)的操作。并且，優(yōu)選各斷層位置處的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)的壓迫量的大小和差值相同。但是，通過手動操作超聲波探頭使得在多個斷層位置處壓迫量的大小和差值相同在實際運用上是極難的。例如，當(dāng)各斷層位置處的壓迫量的大小及差值不同時，將會測量出各斷層位置處的同一生物體組織的位移具有不同的值的位移幀數(shù)據(jù)。如果根據(jù)該位移幀數(shù)據(jù)構(gòu)成彈性圖像來生成體積數(shù)據(jù)，并通過體繪制構(gòu)成三維彈性圖像，那么三維彈性圖像上的同一生物體組織的彈性信息變得各式各樣，有時無法獲得清晰的三維彈性圖像。本發(fā)明所要解決的課題在于能夠縮短彈性圖像的測量時間、實現(xiàn)能夠容許測量彈性圖像時的壓迫量的大小及差值的同一性的彈性圖像測量。此外，除了該課題以外，還要縮短彈性圖像的體積數(shù)據(jù)的測量時間。用于解決問題的方案為了解決上述課題，本發(fā)明的超聲波診斷裝置的第1方式，具備超聲波探頭，其抵接于被檢體在與所述被檢體之間進(jìn)行超聲波收發(fā)；收發(fā)部，在由所述超聲波探頭施加于所述被檢體的壓迫力變化、且對所述被檢體收發(fā)超聲波的斷層位置在短軸方向上移動的過程中，向所述被檢體周期性地收發(fā)超聲波，接收并處理來自所述被檢體的反射回波信號以測量所述斷層位置的RF信號幀數(shù)據(jù)；位移測量部，其基于從由所述收發(fā)部依次測得的多個 RF信號幀數(shù)據(jù)中選擇的測量時間的差值屬于設(shè)定范圍內(nèi)的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)，求出所述斷層位置的生物體組織的位移依次生成位移幀數(shù)據(jù)；彈性信息運算部，其基于由該位移測量部依次生成的位移幀數(shù)據(jù)，求出所述斷層位置的生物體組織的彈性信息依次生成彈性幀數(shù)據(jù)；和彈性圖像構(gòu)成部，其基于由該彈性信息運算部依次生成的彈性幀數(shù)據(jù)，依次構(gòu)成彈性圖像。也就是說，在使超聲波探頭抵接于被檢體所施加的壓迫力變化、且進(jìn)行超聲波收發(fā)的斷層位置在短軸方向上移動的過程中，連續(xù)地依次測量多個斷層位置處的RF信號幀數(shù)據(jù)，基于測量時間的差值屬于設(shè)定范圍內(nèi)的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)求出各斷層位置的生物體組織的位移，根據(jù)該位移幀數(shù)據(jù)求出各斷層位置處的生物體組織的彈性信息依次構(gòu)成彈性圖像。
換言之，在現(xiàn)有技術(shù)中，按照同一斷層位置，測量壓迫量不同的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)求出同一斷層位置(掃描面)處的生物體組織的位移來構(gòu)成二維彈性圖像。并且，使掃描面在短軸方向上依次偏離來取得多幅的二維彈性圖像，構(gòu)成與被檢體的期望容積對應(yīng)的區(qū)域的彈性圖像的體積數(shù)據(jù)。相對于此，本發(fā)明測量在不同的斷層位置處測得的壓迫量不同的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)，求出任意一個的斷層位置、或者兩個斷層位置的平均位置處的生物體組織的位移。其結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)F信號幀數(shù)據(jù)的測量數(shù)至少減少一半。由此，能夠?qū)椥詧D像的體積數(shù)據(jù)的測量時間至少縮短一半。并且，由于兩個RF信號幀數(shù)據(jù)之中的最新測得的RF信號幀數(shù)據(jù)不需要存儲在存儲器中，因此能夠減少存儲器容量。此外，根據(jù)本發(fā)明，由于在不同的斷層位置處測量求得生物體組織的位移的兩個 RF信號幀數(shù)據(jù)，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比生物體組織的位移數(shù)據(jù)的精度下降。但是，由于是周期性測量RF信號幀數(shù)據(jù)，因此各RF信號幀數(shù)據(jù)的壓迫量及斷層位置的變化是連續(xù)的。并且，由于RF信號幀數(shù)據(jù)的測量周期相對于斷層位置的變化時間是極短的，因此能夠測得可容許壓迫量的大小及差值的同一性的多個位移幀數(shù)據(jù)。其結(jié)果，可構(gòu)成能夠容許壓迫量的大小及差值的同一性的多個彈性圖像。特別地，由于從測量時間的差值屬于設(shè)定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)中選擇求得位移幀數(shù)據(jù)的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)，因此能夠?qū)⒁驍鄬游恢貌煌鸬纳矬w組織的位置偏差減小至能夠忽略的程度。例如，盡管由于幀頻不同的不同，但超聲波探頭的短軸方向的斷層位置一般以例如0. 05 0. Imm間隔搖動或直線狀移動來測量RF信號幀數(shù)據(jù)。另一方面，超聲波束直徑為Imm左右。因此，由于鄰接或近接的斷層位置處生物體組織的大部分是重復(fù)的，因此即便斷層位置不同，也能夠基本忽略所測得的RF信號幀數(shù)據(jù)中包含的生物體組織的位置偏差。因此，優(yōu)選測量時間差的設(shè)定范圍設(shè)定在與鄰接或近接的多個所述斷層位置相關(guān)的反射回波信號的超聲波接收波束的直徑重疊的范圍。此外，一邊使超聲波探頭在例如半徑 80mm的圓弧上搖動一邊測量的情況下，所測得的RF信號幀數(shù)據(jù)的鄰接間隔隨著深度而變寬。因此，優(yōu)選在位移的計算中進(jìn)行間隔的修正，但即使不修正誤差也較小幾乎能夠忽略。此外，優(yōu)選鄰接或近接的斷層位置處的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)的位置偏差小，但在這兩個RF信號幀數(shù)據(jù)之間壓迫量以相同的變化率進(jìn)行變化。但是，考慮在現(xiàn)實中幀之間的壓迫量的變化不是恒定的。此時，以彈性信息(例如形變)的平均值等來使彈性圖像標(biāo)準(zhǔn)化能夠應(yīng)對。此外，可通過機(jī)械方式來施加壓迫力，但也可以通過手動來適當(dāng)調(diào)整壓迫力，因此，測量變得簡便，對于基體檢查等是較為方便的。再有，本發(fā)明的超聲波診斷裝置的第2方式在第1方式的基礎(chǔ)上，所述超聲波診斷裝置還具備體積數(shù)據(jù)生成部，其對由所述彈性圖像構(gòu)成部所構(gòu)成的彈性圖像賦予所述斷層位置的位置信息，依次登記在存儲器中；和三維彈性圖像構(gòu)成部，其基于該體積數(shù)據(jù)生成部中所登記的彈性圖像的體積數(shù)據(jù)通過繪制來構(gòu)成三維彈性圖像，顯示在監(jiān)視器畫面上。根據(jù)該第2方式，除了能夠?qū)椥詧D像的體積數(shù)據(jù)的測量時間至少縮短一半以夕卜，還能夠構(gòu)成三維彈性圖像進(jìn)行顯示，因此，能夠直觀地識別在生物體組織中存在的硬的部位或軟的部位的形狀、容積。此外，通過將三維彈性圖像重疊在例如三維斷層圖像上來顯示，能夠進(jìn)一步提高可視性。再者，在本發(fā)明的第1方式中，還可構(gòu)成為具備搖動裝置，該搖動裝置具有搖動機(jī)構(gòu)，其使所述超聲波探頭在所述短軸方向上搖動，電動機(jī)，其經(jīng)由所述搖動機(jī)構(gòu)對所述超聲波探頭進(jìn)行搖動驅(qū)動，電動機(jī)控制部，其根據(jù)該電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置來檢測所述超聲波探頭的搖動角度，并且控制該電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。在該情況下，其構(gòu)成為具備體積數(shù)據(jù)生成部，使由所述彈性圖像構(gòu)成部構(gòu)成的彈性圖像與所述超聲波探頭的搖動角度建立對應(yīng)依次登記在存儲器中；和三維彈性圖像構(gòu)成部，其基于該體積數(shù)據(jù)生成部中登記的彈性圖像的體積數(shù)據(jù)，通過繪制來構(gòu)成三維彈性圖像，顯示在監(jiān)視器畫面上。據(jù)此，由于通過電動機(jī)使超聲波探頭搖動，因此能夠使搖動動作穩(wěn)定化，由于檢測者只要注意壓迫量的變化即可，因此容易生成彈性圖像的體積數(shù)據(jù)。此外，對能夠測量彈性圖像的一般的超聲波診斷裝置實施簡單的變更就能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。此外，所述位移測量部在所述測量時間的差值的設(shè)定范圍內(nèi)測得三個以上的RF 信號幀數(shù)據(jù)的情況下，將最新的RF信號幀數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)求出與所述設(shè)定范圍內(nèi)所測量的其他的RF信號幀數(shù)據(jù)之間的相關(guān)，在所求得的相關(guān)最高的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)之間求取所述位移幀數(shù)據(jù)。此外，在本發(fā)明的第1或第2方式中，所述收發(fā)部將在多個連續(xù)的所述斷層位置處預(yù)先設(shè)定彈性圖像取得用的超聲波、和在接下來的一個所述斷層位置處預(yù)先設(shè)定的斷層圖像取得用的超聲波作為一組進(jìn)行發(fā)送，并且彈性圖像取得用的超聲波的發(fā)送周期被設(shè)定為依次接收的反射回波信號的超聲波接收波束的直徑相重疊的周期。在該情況下，其構(gòu)成為還具備斷層圖像構(gòu)成部，其基于對應(yīng)于斷層圖像取得用的超聲波由所述收發(fā)部所測得的RF 信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成斷層圖像。據(jù)此，能夠采用適合于彈性圖像取得用和斷層圖像取得用的超聲波模式(例如頻率、脈沖模式、強(qiáng)度等)，能夠提高彈性圖像及斷層圖像的畫質(zhì)等。此外，所述電動機(jī)控制部按照從所述超聲波探頭的搖動范圍的中心向兩端搖動速度變慢的模式來控制所述電動機(jī)的速度。據(jù)此，由于在搖動范圍的兩端鄰接的幀間距離較大，相對于壓迫方向的超聲波束的角度偏差變大，因此彈性圖像的析像度下降，但是通過使搖動速度變慢能夠提高析像度。此外，所述電動機(jī)控制部將深度方向分為多個深度區(qū)間，根據(jù)各深度區(qū)間的深度來控制所述超聲波探頭的搖動速度，所述彈性圖像構(gòu)成部基于對每個所述深度區(qū)間測得的所述RF信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成彈性圖像。此外，所述電動機(jī)控制部根據(jù)在所述三維彈性圖像中想要觀察的關(guān)注部位的深度來控制所述超聲波探頭的搖動速度。由此，由于關(guān)注部位的深度較淺時幀間距離小，因此加快搖動速度以確保析像度。相反，由于在關(guān)注部位的深度較深時幀間距離變大，析像度下降，因此使搖動速度變慢以確保析像度。此外，所述電動機(jī)控制部對所述超聲波探頭的搖動速度進(jìn)行周期性增減控制，所述彈性圖像構(gòu)成部基于在所述搖動速度較慢的搖動區(qū)間中測得的所述RF信號幀數(shù)據(jù)可構(gòu)成所述彈性圖像。即，通過對彈性圖像進(jìn)行間隔剔除之后來構(gòu)成，可減少繪制負(fù)荷從而提高速度。此外，通過提高使搖動速度變慢的區(qū)間的彈性圖像的密度，能夠抑制因間隔剔除引起的彈性圖像的畫質(zhì)下降。此外，所述體積數(shù)據(jù)生成部將由所述彈性圖像構(gòu)成部依次構(gòu)成的多幅彈性圖像合成在1幅彈性圖像上，可將合成之后的彈性圖像與所述多幅彈性圖像所對應(yīng)的多個斷層位置的平均搖動角度建立對應(yīng)依次登記在存儲器中。由此，能夠?qū)⒍喾S彈性圖像變換為 1幅二維彈性圖像，也就是進(jìn)行平均化，因此，可減少人為因素，并且能夠減少體積數(shù)據(jù)從而提高繪制速度。所述電動機(jī)控制部對所述超聲波探頭的搖動速度周期性地進(jìn)行增減控制，所述彈性圖像構(gòu)成部基于在所述搖動速度較慢的搖動區(qū)間中測得的所述RF信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成所述彈性圖像，所述體積數(shù)據(jù)生成部將由所述彈性圖像構(gòu)成部依次構(gòu)成的多幅彈性圖像合成在1幅彈性圖像上，將合成之后的彈性圖像與所述多幅的彈性圖像所對應(yīng)的多個斷層位置的平均搖動角度建立對應(yīng)依次登記在存儲器中。據(jù)此，通過間隔剔除彈性圖像來構(gòu)成，提高使搖動速度變慢的區(qū)間的彈性圖像的密度從而抑制彈性圖像的畫質(zhì)下降，進(jìn)而間隔剔除構(gòu)成體積數(shù)據(jù)的彈性圖像，因此能夠減少繪制負(fù)荷從而提高速度。再有，所述電動機(jī)控制部在與包含所述三維彈性圖像中想要觀察的關(guān)注部位在內(nèi)的多個斷層位置對應(yīng)的特定搖動區(qū)間，將所述超聲波探頭的搖動速度控制得較慢，在該特定搖動區(qū)間以外將搖動速度控制得較快。據(jù)此，在用于繪制的幀取得區(qū)間使搖動速度變慢， 在此外的區(qū)間使搖動速度加快，從而能夠提高繪制處理的速度。此外，在與包含所述三維彈性圖像中想要觀察的關(guān)注部位在內(nèi)的多個斷層位置對應(yīng)的特定搖動區(qū)間，所述電動機(jī)控制部可根據(jù)被可變設(shè)定的所述超聲波探頭的搖動速度進(jìn)行控制。再有，所述電動機(jī)控制部在與包含在所述三維彈性圖像中想要觀察的關(guān)注部位在內(nèi)的多個斷層位置相對應(yīng)的特定搖動區(qū)間中使搖動速度變慢，所述體積數(shù)據(jù)生成部將由所述彈性圖像構(gòu)成部依次構(gòu)成的多幅彈性圖像變換為1幅彈性圖像，與所述多幅的彈性圖像所對應(yīng)的多個斷層位置的平均搖動角度建立對應(yīng)依次登記在存儲器中。此外，所述彈性信息運算部具有關(guān)注部位檢測部，該關(guān)注部位檢測部對照基于所述彈性幀數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件，檢測在所述三維彈性圖像中是否包含想要觀察的關(guān)注部位，所述電動機(jī)控制部，對從所述關(guān)注部位檢測部輸出的所述關(guān)注部位的檢測信號進(jìn)行響應(yīng)，將所述超聲波探頭的搖動速度控制得較慢，在從所述關(guān)注部位檢測部沒有輸出所述關(guān)注部位的檢測信號時將所述超聲波探頭的搖動速度控制得較快。此外，取而代之，也可具有輸入設(shè)定部，該輸入設(shè)定部輸入設(shè)定通過所述三維彈性圖像想要觀察的關(guān)注部位，所述電動機(jī)控制部，將從所述輸入設(shè)定部輸入的所述關(guān)注部位處的所述超聲波探頭的搖動速度控制得較慢，將所述關(guān)注部位以外的所述超聲波探頭的搖動速度控制得較快。據(jù)此，對拍攝關(guān)注部位的區(qū)間進(jìn)行檢測或設(shè)定，在關(guān)注部位使搖動速度變慢，在關(guān)注部位以外加快搖動速度，從而能夠提高實時性。再者，所述超聲波診斷裝置還具備斷層圖像構(gòu)成部，該斷層圖像構(gòu)成部基于所述 RF信號幀數(shù)據(jù)構(gòu)成斷層圖像，所述收發(fā)部進(jìn)行多次對多個所述斷層位置的RF信號幀數(shù)據(jù)進(jìn)行測量的超聲波的收發(fā)，所述斷層圖像構(gòu)成部具有關(guān)注部位檢測部，該關(guān)注部位檢測部基于通過初期的RF信號幀數(shù)據(jù)的測量而得到的所述斷層圖像，檢測適合于在所述三維彈性圖像中被預(yù)先設(shè)定為要觀察的部位的條件的關(guān)注部位，所述電動機(jī)控制部在由所述關(guān)注部位檢測部檢測出所述關(guān)注部位之后，在所述RF信號幀數(shù)據(jù)的測量時，將包含所述關(guān)注部位的多個斷層位置處的所述超聲波探頭的搖動速度切換為低速，所述彈性圖像構(gòu)成部基于在包含所述關(guān)注部位在內(nèi)多個斷層位置處的所述超聲波探頭的搖動范圍中所測量的RF信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成所述彈性圖像。據(jù)此，能夠縮短彈性圖像的體積數(shù)據(jù)的生成時間，此外能夠減少體積數(shù)據(jù)的存儲器容量，并且可構(gòu)成高精度的三維彈性圖像。
本發(fā)明的彈性圖像顯示方法可構(gòu)成為包括第1步驟，在由超聲波探頭對被檢體施加的壓迫力變化、且超聲波收發(fā)的斷層位置在短軸方向上移動的過程中，由所述超聲波探頭向所述被檢體周期性地收發(fā)超聲波，取入所測得的反射回波信號；第2步驟，對第1步驟中取入的所述反射回波信號進(jìn)行接收處理周期性地測量RF信號幀數(shù)據(jù)；第3步驟，基于從第2步驟中周期性地測得的多個RF信號幀數(shù)據(jù)中選擇的測量時間的差值屬于設(shè)定范圍內(nèi)的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)，求出多個所述斷層位置的生物體組織的位移從而依次生成位移幀數(shù)據(jù)；第4步驟，基于在第3步驟中求出的多個所述位移幀數(shù)據(jù)，運算多個所述斷層位置的生物體組織的彈性信息從而依次生成彈性幀數(shù)據(jù)；和第5步驟，基于在第4步驟中依次生成的所述彈性幀數(shù)據(jù)依次構(gòu)成彈性圖像。在該情況下，還可以包括第6步驟，對在第5步驟中依次生成的所述彈性圖像賦予所述斷層位置的位置信息依次登記在存儲器中，生成彈性圖像的體積數(shù)據(jù)；和第7步驟， 利用在第6步驟中生成的所述體積數(shù)據(jù)通過繪制構(gòu)成三維彈性像，顯示在監(jiān)視器畫面上。在該情況下，第1步驟是由搖動裝置來實施的，該搖動裝置具備搖動機(jī)構(gòu)，其使所述超聲波探頭在所述短軸方向上搖動，電動機(jī)，其經(jīng)由所述搖動機(jī)構(gòu)對所述超聲波探頭進(jìn)行搖動驅(qū)動，電動機(jī)控制部，其根據(jù)該電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置來檢測所述超聲波探頭的搖動角度，并且控制該電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。在第6步驟中，將所構(gòu)成的彈性圖像與所述超聲波探頭的搖動角度建立對應(yīng)依次登記在存儲器中，生成體積數(shù)據(jù)；在第7步驟中，基于所登記的彈性圖像的體積數(shù)據(jù)通過繪制來構(gòu)成三維彈性圖像，顯示在監(jiān)視器畫面上。再有，在該情況下，具有基于所述RF信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成斷層圖像的第9步驟，在第 1步驟中，進(jìn)行多次對多個所述斷層位置的RF信號幀數(shù)據(jù)進(jìn)行測量的超聲波的收發(fā)，在第5 步驟中具有第8步驟，在第8步驟中基于通過初期的RF信號幀數(shù)據(jù)的測量得到的所述斷層圖像檢測適合于在所述三維彈性圖像中作為要觀察的部位被預(yù)先設(shè)定的條件的關(guān)注部位， 在第1步驟中，所述電動機(jī)控制部在第8步驟中檢測到所述關(guān)注部位之后，在所述RF信號幀數(shù)據(jù)的測量時，將包含所述關(guān)注部位的多個斷層位置處的所述超聲波探頭的搖動速度切換為低速，在第5步驟中，基于在包含所述關(guān)注部位的多個斷層位置處的所述超聲波探頭的搖動范圍中測得的RF信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成所述彈性圖像。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠縮短彈性圖像的測量時間，能夠?qū)崿F(xiàn)可容許測量彈性圖像時的壓迫量的大小及差值的同一性的彈性圖像測量。由此，能夠縮短彈性圖像的體積數(shù)據(jù)的測量時間。


圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的彈性圖像的取得方法的超聲波診斷裝置的一實施方式的模塊構(gòu)成圖。圖2是在本發(fā)明的彈性圖像測量中應(yīng)用的超聲波探頭的搖動裝置的一例的構(gòu)成圖。圖3是說明本發(fā)明的實施例1的彈性圖像測量的圖。圖4是說明使用超聲波探頭的搖動裝置一邊通過手動改變壓迫、一邊使超聲波探頭以機(jī)械方式在短軸方向上搖動從而測量多個彈性圖像，利用由這些的多個彈性圖像構(gòu)成
11的體積數(shù)據(jù)通過繪制法顯示三維彈性圖像的方法的圖。圖5是說明本發(fā)明的實施例2的彈性圖像測量的圖。圖6是說明本發(fā)明的實施例3的彈性圖像測量的圖。圖7是說明本發(fā)明的實施例4的彈性圖像測量的圖。圖8是說明本發(fā)明的實施例5的彈性圖像測量的圖。圖9是說明本發(fā)明的實施例6的彈性圖像測量的圖。圖10是說明本發(fā)明的實施例7的彈性圖像測量的圖。圖11是說明本發(fā)明的實施例8的彈性圖像測量的圖。圖12是說明本發(fā)明的實施例9的彈性圖像測量的圖。圖13是說明本發(fā)明的實施例10的彈性圖像測量的圖。符號說明1被檢體、2超聲波探頭、3發(fā)送部、4接收部、5收發(fā)控制部、6整相加法部、7斷層圖像構(gòu)成部、9 二維斷層圖像存儲部、12切換合成部、13圖像顯示器、28RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部、30位移測量部、32彈性信息運算部、34彈性圖像構(gòu)成部、39 二維彈性圖像存儲部、36斷層體積數(shù)據(jù)生成部、37斷層三維掃描轉(zhuǎn)換部、38斷層體繪制部、40彈性體積數(shù)據(jù)生成部、41 彈性三維掃描轉(zhuǎn)換部、42彈性體繪制部
具體實施例方式圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的彈性圖像測量的超聲波診斷裝置的一實施方式的模塊構(gòu)成圖。如圖1所示，超聲波診斷裝置具備超聲波探頭2，抵接于被檢體1來使用；發(fā)送部3， 隔著超聲波探頭2空出時間間隔周期性地反復(fù)向被檢體1發(fā)送超聲波；接收部4，其接收從被檢體1產(chǎn)生的時間序列的反射回波信號；收發(fā)控制部5，其進(jìn)行切換發(fā)送部3與接收部4 之間的發(fā)送和接收的控制；和整相加法部6，其對由接收部4接收到的反射回波信號進(jìn)行整相相加。由這些的發(fā)送部3、接收部4、收發(fā)控制部5及整相加法部6形成收發(fā)部。超聲波探頭2是將多個振蕩器排列成直線狀或扇形而形成的，具有經(jīng)由振蕩器向被檢體1針對斷層位置收發(fā)超聲波的功能。該超聲波探頭2例如被組裝于具備圖2(a)所示的導(dǎo)軌式、或者該圖(b)所示的齒輪搖動式的搖動機(jī)構(gòu)的搖動裝置46，構(gòu)成為機(jī)械式3D 探頭。但是，并不限于這些方式，只要是具備能夠在短軸方向也就是與多個振蕩器排列的長軸方向正交的方向上使超聲波探頭2的超聲波收發(fā)面進(jìn)行搖動的搖動裝置46的機(jī)械式3D 探頭即可。例如，具備導(dǎo)軌式搖動機(jī)構(gòu)的搖動裝置46構(gòu)成為包括引導(dǎo)超聲波探頭2在短軸方向上搖動的圓弧狀的導(dǎo)軌46a、沿著導(dǎo)軌46a對超聲波探頭2進(jìn)行搖動驅(qū)動的電動機(jī) 46b、根據(jù)電動機(jī)46b的旋轉(zhuǎn)角的位置以圖示位置為基準(zhǔn)來檢測超聲波探頭2的搖動角度φ 并且控制電動機(jī)46b的轉(zhuǎn)速的電動機(jī)控制部46c。此外，具備齒輪搖動式搖動機(jī)構(gòu)的搖動裝置46包括以能夠搖動的方式支撐超聲波探頭2的把持部的齒輪46d、使與齒輪46d嚙合的齒輪46e轉(zhuǎn)動的電動機(jī)46b、根據(jù)電動機(jī)46b的旋轉(zhuǎn)角的位置來檢測超聲波探頭2的搖動并且控制電動機(jī)46b的轉(zhuǎn)速的電動機(jī)控制部46c。由于采用這種結(jié)構(gòu)，因此由電動機(jī)控制部 46c對電動機(jī)46b的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行驅(qū)動控制，能夠使超聲波探頭2沿著導(dǎo)軌46a搖動，或者以齒輪46d為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行搖動。
此外，電動機(jī)控制部46c在由收發(fā)部收發(fā)超聲波的同時，根據(jù)電動機(jī)46b的旋轉(zhuǎn)位置等來檢測超聲波探頭2探測到的搖動，將其作為幀編號。超聲波探頭2通過電動機(jī)46b在與多個振蕩器排列方向(長軸方向)正交的方向 (短軸方向)上被機(jī)械地?fù)u動，同時由收發(fā)部向斷層位置(掃描面)掃描發(fā)送超聲波束，并且接收來自被檢體1的反射回波信號。此外，超聲波探頭2并不限于此，也可以將多個振蕩器排列成二維狀而形成，構(gòu)成為具備由收發(fā)部使超聲波探頭2的短軸方向的多個振蕩器進(jìn)行電子掃描的功能。在該情況下，向斷層位置的短軸方向的移動，能夠通過收發(fā)部的電子掃描來使其搖動。發(fā)送部3生成用于驅(qū)動超聲波探頭2的振蕩器從而使其產(chǎn)生超聲波的傳送脈沖。 發(fā)送部3具有將要發(fā)送的超聲波的收束點設(shè)定為某一深度的功能。此外，接收部4針對由超聲波探頭2接收到的反射回波信號以規(guī)定增益進(jìn)行放大從而生成RF信號即接收信號。超聲波收發(fā)控制部5是用于控制發(fā)送部3、接收部4的部件。整相加法部6輸入由接收部4放大之后的RF信號進(jìn)行相位控制，針對一點或多個收束點形成超聲波接受波束，從而生成作為斷層圖像數(shù)據(jù)的RF信號幀數(shù)據(jù)。斷層圖像構(gòu)成部7輸入從整相加法部6輸出的RF信號幀數(shù)據(jù)進(jìn)行增益補(bǔ)償、對數(shù)壓縮、檢波、輪廓強(qiáng)調(diào)、濾波處理的信號處理構(gòu)成斷層圖像。此外，盡管未圖示，但具備黑白掃描轉(zhuǎn)換器，其對與從斷層圖像構(gòu)成部7輸出的超聲波掃描同步的斷層圖像進(jìn)行坐標(biāo)系變換，變換為能夠以圖像顯示器13的掃描方式進(jìn)行顯示的坐標(biāo)。從黑白掃描轉(zhuǎn)換器輸出的斷層圖像與幀編號一起存儲在二維斷層圖像存儲部9中。斷層體積數(shù)據(jù)生成部36讀出二維斷層圖像存儲部9中存儲的η幀的斷層圖像，按照每個斷層位置(掃描面)依次排列而生成斷層體積數(shù)據(jù)。這樣，生成作為被檢體內(nèi)的斷層圖像的集合的繪制用斷層體積數(shù)據(jù)。斷層體繪制部38從斷層體積數(shù)據(jù)生成部36讀出斷層體積數(shù)據(jù)，將使斷層體積數(shù)據(jù)例如投影在平面上得到的二維投影斷層圖像構(gòu)成為黑白三維斷層圖像。具體而言，斷層體繪制部38根據(jù)與斷層體積數(shù)據(jù)的各點(坐標(biāo))對應(yīng)的亮度值和不透明度求出各點的圖像信息。并且，例如采用基于下式公式的、在深度方向上運算視線方向的斷層體積數(shù)據(jù)的亮度值和不透明度以提供灰度的體繪制法來構(gòu)成三維斷層圖像。
(式1)α outi = α ini+(1_ α ini)氺 α i,Couti = Cini+ (1- α ini) * α i*Ci其中α outi 第i個不透明度的輸出α ini 第i個不透明度的輸入α i 第i個不透明度Couti 第i個亮度值的輸出Cini 第i個亮度值的輸入Ci:第i個亮度值此外，在上述中，雖然采用體繪制法來構(gòu)成三維斷層圖像，但也可以采用根據(jù)各點的圖像相對于與視點位置相應(yīng)的面所成的傾斜角來提供灰度的表面繪制法、或根據(jù)從視點位置觀察的對象物的縱深來提供灰度的體素法。切換合成部12將由斷層體繪制部38構(gòu)成的三維斷層圖像顯示在圖像顯示器13 上。此外，切換合成部12進(jìn)切換，從而在三維斷層圖像上合成后述的彩色三維彈性圖像，或者并排進(jìn)行顯示。因此，可在圖像顯示器13上顯示三維斷層圖像、彩色三維彈性圖像、三維斷層圖像與彩色三維彈性圖像的合成圖像。另一方面，從整相加法部6周期性輸出的RF信號幀數(shù)據(jù)被輸入至RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部觀依次進(jìn)行存儲。RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部觀選擇所存儲的RF信號幀數(shù)據(jù)和所輸入的最新的RF信號幀數(shù)據(jù)作為一對。由RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部觀選擇的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)是周期性測量而得到的多個RF信號幀數(shù)據(jù)之中的測量時間的差值屬于設(shè)定范圍內(nèi)的兩個 RF信號幀數(shù)據(jù)。在此，所選擇的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)的測量時間的差值的設(shè)定范圍可設(shè)定為多個斷層位置(掃描面)所涉及的反射回波信號的超聲波接收波束的直徑相重合的測量時間差。或者，所選擇的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)的測量時間的差值的設(shè)定范圍可設(shè)定為相鄰的斷層位置所涉及的反射回波信號的超聲波接收波束的直徑相重合的測量時間差。位移測量部30基于由RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部觀選擇的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)，求出掃描面處的生物體組織的位移從而依次生成位移幀數(shù)據(jù)，并輸出至彈性信息運算部32。也就是說，位移測量部30根據(jù)所選擇的幀編號“N”的RF信號幀數(shù)據(jù)進(jìn)行一維或者二維相關(guān)處理，求出與RF信號幀數(shù)據(jù)的圖像上的各點(例如，像素)相對應(yīng)的生物體組織的位移或移動向量也就是與位移的方向和大小相關(guān)的一維或二維位移分布的位移幀數(shù)據(jù)。例如，在移動向量的檢測中采用塊匹配法。在塊匹配法中，將圖像劃分為由例如MXM像素構(gòu)成的塊，關(guān)注于關(guān)心區(qū)域內(nèi)的塊，從前面的幀查找與所關(guān)注的塊最近似的塊，參照該塊進(jìn)行預(yù)測編碼也就是進(jìn)行根據(jù)差值來決定標(biāo)本值的處理。彈性信息運算部32基于依次輸入的位移幀數(shù)據(jù)，求出掃描面處的生物體組織的形變或彈性率等的彈性信息從而依次生成彈性幀數(shù)據(jù)，并輸出至彈性圖像構(gòu)成部34。即，彈性信息運算部32基于從位移測量部30輸出的位移幀數(shù)據(jù)(例如，像素的移動向量數(shù)據(jù))， 運算圖像上的各像素(坐標(biāo))的生物體組織的形變，將其作為彈性信息。此時，形變是通過對生物體組織的移動量、例如對位移進(jìn)行空間微分從而計算出的。在彈性信息運算部32中運算彈性率的情況下，將由與超聲波探頭2的壓力傳感器 (未圖示)相連的壓力測量部27所測量到的對掃描面的各部位的生物體組織施加的壓力， 輸出至彈性信息運算部32。彈性率是通過將壓力的變化除以形變的變化而計算出的。例如，將由位移測量部30所測量的生物體組織的各點的位移設(shè)為L(X)時，由于該點處的形變 AS(X)可通過對L(X)進(jìn)行空間微分來計算，因此利用AS(X) = Δ L(X)/Δ X這一公式來求取。此外，將由壓力測量部27所測量的壓力設(shè)為P(X)時，彈性率的楊氏模量Ym(X)通過公式Y(jié)m= (AP(X)VAS(X)進(jìn)行計算。由于根據(jù)該楊氏模量Ym求出與各點對應(yīng)的生物體組織的彈性率，因此能夠連續(xù)地獲得二維彈性圖像。其中，所謂楊氏模量是施加于物體的單純牽引應(yīng)力相對于平行于牽引所產(chǎn)生的形變的比。彈性圖像構(gòu)成部34基于依次輸入的彈性幀數(shù)據(jù)順序構(gòu)成彈性圖像數(shù)據(jù)。S卩，彈性圖像構(gòu)成部34針對計算出的彈性信息(形變、彈性率等)進(jìn)行坐標(biāo)平面內(nèi)的平滑處理、對比度最優(yōu)化處理、幀間的時間軸方向的平滑處理等的各種圖像處理，以構(gòu)成二維彈性圖像數(shù)據(jù)。此外，盡管沒有圖示，但是還具備彈性掃描轉(zhuǎn)換器，該彈性掃描轉(zhuǎn)換器對從彈性圖像構(gòu)成部34輸出的與超聲波掃描同步的二維彈性圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)系變換，使其變換為能夠以圖像顯示器13的掃描方式進(jìn)行顯示的坐標(biāo)。從彈性掃描轉(zhuǎn)換器輸出的二維彈性圖像數(shù)據(jù)與幀編號“N” 一起存儲在二維彈性圖像存儲部39中。二維彈性圖像存儲部39中存儲的多個二維彈性圖像數(shù)據(jù)被彈性體積數(shù)據(jù)生成部 40讀出，生成彈性圖像的彈性體積數(shù)據(jù)。即，讀出二維彈性圖像存儲部39中所存儲的一連串的幀編號“ 1” “η”的二維彈性圖像數(shù)據(jù)，按照每個掃描面依次并排地生成彈性體積數(shù)據(jù)。這樣，構(gòu)成作為被檢體內(nèi)的二維彈性圖像數(shù)據(jù)的集合的繪制用的彈性體積數(shù)據(jù)。由彈性體積數(shù)據(jù)生成部40生成的彈性體積數(shù)據(jù)被彈性體繪制部42適當(dāng)讀出，構(gòu)成彩色三維彈性圖像。所構(gòu)成的彩色三維彈性圖像經(jīng)由切換合成部12顯示在圖像顯示器 13上。即，彈性體繪制部42根據(jù)與彈性體積數(shù)據(jù)的圖像的各點對應(yīng)的彈性信息(形變、彈性率等的任意一個)和不透明度來求出各點的圖像信息，以構(gòu)成三維彈性圖像。例如，通過下述式2采用在深度方向運算視線方向的彈性體積數(shù)據(jù)的彈性值的體繪制法來構(gòu)成三維彈性圖像。其中，該視線方向是與斷層體繪制部38的體繪制處理等中的視線方向相同的方向。(式2)α outi = α ini+(1_ α ini)氺 α i、Eouti = Eini+ α i* (1-α ini)氺Ei其中，α outi 第i個不透明度的輸出α ini 第i個不透明度的輸入α i 第i個不透明度Eouti 第i個彈性值的輸出Eini 第i個彈性值的輸入Ei:第i個彈性值此外，彈性體繪制部42對構(gòu)成三維彈性圖像的圖像信息賦予光的3原色、即紅(R) 值、綠(G)值、藍(lán)(B)值。彈性體繪制部42進(jìn)行如下的處理，例如對形變比周圍大的位置或或彈性率較小的位置賦予紅色碼，對形變比周圍小的位置或彈性率較大的位置賦予藍(lán)色碼。在此，說明切換合成部12的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。切換合成部12構(gòu)成為具備圖像存儲器、圖像處理部、圖像選擇部。圖像存儲器與時間信息一起存儲從斷層體繪制部38輸出的黑白三維斷層圖像、從彈性體繪制部42輸出的彩色三維彈性圖像。此外，圖像處理部變更圖像存儲器中保存的黑白的三維斷層圖像數(shù)據(jù)和彩色三維彈性圖像數(shù)據(jù)的合成比例來進(jìn)行合成。 圖像處理部從圖像存儲器中讀出相同的視點位置處的三維斷層圖像數(shù)據(jù)和彩色三維彈性圖像數(shù)據(jù)。在此，由于三維斷層圖像數(shù)據(jù)和彩色三維彈性圖像數(shù)據(jù)是體繪制處理等之后的圖像數(shù)據(jù)，因此圖像處理部合成三維斷層圖像數(shù)據(jù)和彩色三維彈性圖像數(shù)據(jù)時實質(zhì)上是分別以二維方式對其相加。具體而言，例如下述式3所示，在圖像上的各點，分別對彩色三維彈性圖像數(shù)據(jù)的紅(R)值、綠(G)值、藍(lán)⑶值、和三維斷層圖像數(shù)據(jù)的紅(R)值、綠(G)值、 藍(lán)(B)值進(jìn)行相加。其中，α是O以上1以下的系數(shù)，能夠由接口部43任意設(shè)定。
(式3)(合成圖像數(shù)據(jù)R)= α X(彩色三維彈性圖像數(shù)據(jù)R) + (l-a)X(三維斷層圖像數(shù)據(jù)R)(合成圖像數(shù)據(jù)G)= α X(彩色三維彈性圖像數(shù)據(jù)G) + (l-a)X(三維斷層圖像數(shù)據(jù)G)(合成圖像數(shù)據(jù)B)= α X(彩色三維彈性圖像數(shù)據(jù)Β) + (1-α)Χ(三維斷層圖像數(shù)據(jù)B)例如，通過將上述α設(shè)為0或1，則也能夠僅提取出三維斷層圖像數(shù)據(jù)或彩色三維彈性圖像數(shù)據(jù)。圖像選擇部從體積存儲器內(nèi)的三維斷層圖像數(shù)據(jù)和彩色三維彈性圖像數(shù)據(jù)及圖像處理部的合成圖像數(shù)據(jù)之中選擇要在圖像顯示器13顯示的圖像。圖像顯示器13并列顯示由切換合成部12合成之后的合成圖像、三維斷層圖像或彩色三維彈性圖像。這樣一來，根據(jù)本實施方式，可構(gòu)成并顯示表示被檢體的生物體組織的硬度或軟度的三維彈性圖像。此外，在超聲波診斷裝置中具備控制各構(gòu)成要素的圖像系統(tǒng)控制部44、和對圖像系統(tǒng)控制部44進(jìn)行各種輸入的接口部43。接口部43具備鍵盤或軌跡球等。以下，根據(jù)實施例1 10說明作為本發(fā)明特征的構(gòu)筑彈性圖像的體積數(shù)據(jù)的二維彈性圖像的測量步驟。在以下敘述的各實施例中，由于下面這一點是共通的，因此有時適當(dāng)省略說明。(1)對被檢體1施加壓迫的方法，是使用抵接于被檢體1的超聲波探頭2通過手動來進(jìn)行的。但是，并不限于此，也可應(yīng)用機(jī)械式或通過液體氣球來施加壓迫的方法。此外，壓迫進(jìn)行至被檢體1例如受到最大約20mm的變形的程度。再者，優(yōu)選在一次的搖動(搖擺) 期間中提供最大約20mm的變形。( 一邊使機(jī)械式3D探頭的超聲波探頭2沿著在短軸方向上設(shè)定的曲面(圓弧面)進(jìn)行搖動(搖擺)，一邊收發(fā)超聲波從而連續(xù)地獲取斷層圖像。 搖動方向可以是一個方向，但也可以在規(guī)定的角度范圍(例如30° )內(nèi)使其往復(fù)搖動。此夕卜，也可以不使用機(jī)械式3D探頭，而通過手動使超聲波探頭2在短軸方向上搖動。此外，超聲波探頭2在短軸方向上的移動并不限于搖動，也可以使其在被檢體1的體表上滑動從而直線狀移動。( 超聲波探頭2的超聲波的收發(fā)的周期是一定的，并且也將RF信號幀數(shù)據(jù)的測量周期(幀頻)設(shè)定為一定。實施例1參照圖3說明彈性圖像測量的實施例1的處理步驟。該圖(a)表示使用圖2的機(jī)械式3D探頭使超聲波探頭2機(jī)械地在短軸方向上搖動、在收發(fā)超聲波的掃描面在φ方向上依次改變(搖擺)搖動角度，同時測量幀編號(No. )Fr. O-Fr. η的斷層圖像數(shù)據(jù)201。該圖 (b)表示以三維方式獲取到二維斷層圖像數(shù)據(jù)。也就是說，表示在二維斷層圖像數(shù)據(jù)中將多個幀方向視為一行、來三維地獲取斷層圖像數(shù)據(jù)。通常在構(gòu)成彈性圖像的情況下，優(yōu)選按照相同位置的掃描面、即相同幀位置彼此進(jìn)行相關(guān)運算來計算位移。但是，本實施例中的特征在于，使用鄰接或近鄰的不同的幀No.的超聲波的斷層圖像數(shù)據(jù)來檢測位移。例如，使用超聲波探頭2的搖動角度φ，從而以Δφ來表示鄰接幀間隔。在本實施例中，如圖3(a)所示，對每個鄰接幀間隔Δφ ,所獲得的斷層圖像數(shù)據(jù)的幀No. Fr. 0 Fr. η是使多個振蕩器的搖動角度(傾斜度)φ與斷層圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)起來的數(shù)據(jù)。將A方向的掃描中的最初的幀No.設(shè)為“1”，將最后的幀No.設(shè)為“η”。幀No. “1”的斷層圖像數(shù)據(jù)最先存儲在二維斷層圖像存儲部9中，接下來幀No. “2”的斷層圖像數(shù)據(jù)被存儲在二維斷層圖像存儲部9中。然后，最后幀No. “η”的斷層圖像數(shù)據(jù)白存儲在二維斷層圖像存儲部9中。此外，將B方向的掃描中的最初的幀No.設(shè)為“η”，將最后的幀No.設(shè)為“ 1 ”，斷層圖像數(shù)據(jù)被存儲在二維斷層圖像存儲部9中。另一方面，通過位移測量部30、彈性信息運算部32及彈性圖像構(gòu)成部34，根據(jù)對每個鄰接幀間隔Δφ獲得的幀No. Fr. 0 Fr. η的斷層圖像數(shù)據(jù)201，來構(gòu)成幀No. Fn. 0 Fn. η-1的彈性圖像202。幀No. Fn. 0 1 . n-1的彈性圖像202被存儲在二維彈性圖像存儲部39中，由彈性體積數(shù)據(jù)生成部40變換為體積數(shù)據(jù)。由于該體積數(shù)據(jù)的各彈性圖像202的坐標(biāo)是基于搖動角度φ的極坐標(biāo)系，因此由三維彈性掃描轉(zhuǎn)換部41變換為XYZ坐標(biāo)。然后，由彈性三維繪制部42通過表面繪制、MIP (Max. Impressive)法或mIP (minimum Impressive)法等來生成三維彈性圖像，將其作為投影圖像。圖4中說明利用本發(fā)明的彈性圖像測量來構(gòu)成人體模型(phantom)的三維彈性圖像的一例。圖4(a)表示通過實施例1的測量法在病變部100測量彈性體積數(shù)據(jù)的情況。RF 信號幀數(shù)據(jù)的幀間隔Δφ約為0. Imm,在對被檢體1提供最大約20mm的變形(最大變形量) 的過程中，在一次的搖動(搖擺)期間中測量多個RF信號幀數(shù)據(jù)?；谟纱说玫降膹椥泽w積數(shù)據(jù)通過繪制處理，能夠如圖4(b)所示那樣顯示從圖4(a)的左正面觀察到的表面三維彈性圖像的繪制圖像。也就是說，根據(jù)本實施例1，按照增加或減少的的任意一種方式改變使機(jī)械式3D 探頭的超聲波探頭2抵接于被檢體1的體表所施加的壓迫力的同時、并且一邊使超聲波探頭2搖動一邊改變斷層面位置，取得由此獲取的時間上相鄰的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)的相關(guān)， 求出各斷層位置的生物體組織的位移，根據(jù)該位移幀數(shù)據(jù)求出各斷層位置處的生物體組織的彈性信息從而依次構(gòu)成彈性圖像。換言之，本實施例1的特征在于，測量在不同的斷層位置處獲得的壓迫量不同的兩個斷層圖像數(shù)據(jù)201，求出任意一個斷層位置、或者兩個斷層位置的平均位置處的生物體組織的位移，從而依次構(gòu)成彈性圖像202。因此，與以往方法相比，RF信號幀數(shù)據(jù)的測量數(shù)至少減少一半，彈性圖像的體積數(shù)據(jù)的測量時間至少能夠縮短一半。也就是說，由于現(xiàn)有技術(shù)中在同一斷層位置測量壓迫量不同的兩個斷層圖像數(shù)據(jù)，來求出同一斷層位置處的生物體組織的位移，因此，需要本實施例1的2倍的測量時間。此外，根據(jù)本實施例1，由于位移測量所涉及的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)之中的最新測得的RF信號幀數(shù)據(jù)不需要存儲在存儲器中，因此能夠減少RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部28的存儲器各里O此外，根據(jù)本實施例1，由于求取生物體組織的位移的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)是在不同的掃描面測量的，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比生物體組織的位移數(shù)據(jù)的精度有所下降。但是，因為RF信號幀數(shù)據(jù)周期性測得的，所以各RF信號幀數(shù)據(jù)的壓迫量及掃描面的變化是連續(xù)的。 并且，由于RF信號幀數(shù)據(jù)的測量周期相對于掃描面的變化時間是極短的，因此能夠測量可容許壓迫量的大小及差值的同一性的多個位移幀數(shù)據(jù)。其結(jié)果，能夠構(gòu)成可容許壓迫量的大小及差值的同一性的多個彈性圖像。特別地，由于是根據(jù)測量時間相鄰的兩個斷層圖像數(shù)據(jù)的生物體組織的位移來求取彈性信息的，因此能夠?qū)⒁驋呙杳娌煌鸬纳矬w組織的位置偏差減小至能夠忽略的程度。例如，由于幀頻不同而不同，但由超聲波探頭2測量的短軸方向的掃描面一般以例如0. 05 0. Imm間隔按照搖動方式或者直線方式移動來測量斷層圖像數(shù)據(jù)201。另一方面，由于超聲波束直直徑為Imm左右，且鄰接的掃描面的斷層圖像數(shù)據(jù)201中生物體組織的大部分是被重復(fù)測量的，因此即便掃描面不同，也幾乎能夠忽略所測量的斷層圖像數(shù)據(jù)201 中包含的生物體組織的位置偏差。因此，所選擇的兩個斷層圖像數(shù)據(jù)201并不限于鄰接的兩個掃描面，也可以從屬于在近接的多個掃描面所涉及的反射回波信號的超聲波接收波束直徑重疊的范圍中所設(shè)定的測量時間差之內(nèi)的斷層圖像數(shù)據(jù)中選擇。此外，當(dāng)使超聲波探頭1 一邊在例如半徑80mm的圓弧上搖動一邊測量時，由于所測量的斷層圖像數(shù)據(jù)201的鄰接間隔隨著深度而變寬，因此優(yōu)選在位移的計算過程中根據(jù)深度來修正幀間隔Δφ。但是，即便不修正其誤差也小到可以忽略。實施例2參照圖5說明彈性圖像測量的實施例2的處理步驟。本實施例2與實施例1的不同點在于，取代在鄰接的幀之間進(jìn)行相關(guān)運算來進(jìn)行位移檢測的方法，使超聲波探頭2在短軸方向上搖擺的同時，從在超聲波接收波束直徑重疊的范圍中所設(shè)定測量時間差內(nèi)所屬的多個近鄰幀中選擇來進(jìn)行相關(guān)運算以檢測位移。例如，如圖5(a)所示，測量與掃描方向上彼此鄰接的四個掃描面相對應(yīng)的4幅的幀No. Fr. 0 Fr. 3的斷層圖像數(shù)據(jù)201，從其中選擇例如Fr. 0和Fr. 2或3的兩個斷層圖像數(shù)據(jù)201，構(gòu)成1幅的彈性圖像204。對于從多個斷層圖像數(shù)據(jù)201之中選擇兩個圖像數(shù)據(jù)的選擇基準(zhǔn)，可以從用戶接口部43輸入幀間隔(或搖動間隔)Δφ等的參數(shù)進(jìn)而任意設(shè)定。作為搖動角度間隔Δφ，例如圖5(b)所示那樣可設(shè)定Δφ1<Δφ2<Δφ3· · ·。對應(yīng)于這樣設(shè)定的Δφ，位移測量部30將最新測得的斷層圖像數(shù)據(jù)(例如Fr. 3)作為基準(zhǔn)，選擇Δφ之前測得的的過去的斷層圖像數(shù)據(jù)(例如Fr. 0或Fr. 2)，根據(jù)這兩個斷層圖像數(shù)據(jù)來運算位移幀數(shù)據(jù)。并不限于圖5(b)的方法，從多個斷層圖像數(shù)據(jù)201之中選擇兩個圖像數(shù)據(jù)的選擇基準(zhǔn)也可以將最新的斷層圖像數(shù)據(jù)201作為基準(zhǔn)，求出與多個幀No. Fr. 0 Fr. 3…的RF信號幀數(shù)據(jù)之間的相關(guān)，在與相關(guān)最高的斷層圖像數(shù)據(jù)201之間運算位移幀數(shù)據(jù)，以構(gòu)成彈性圖像。根據(jù)本實施例2，由于根據(jù)在多個掃描面測得的斷層圖像數(shù)據(jù)201來構(gòu)成1幅的彈性圖像，因此能夠大幅縮短與位移測量、彈性信息運算、以及彈性圖像的構(gòu)成相關(guān)的時間， 同時能夠減少構(gòu)成彈性體積數(shù)據(jù)的彈性圖像數(shù)據(jù)，因此可縮短體繪制所需的時間，從而可高速地構(gòu)成三維彈性圖像，能夠提高實時性。實施例3參照圖6說明彈性圖像測量的實施例3的處理步驟。本實施例3與實施例1的不同點在于，在搖動范圍的兩端使超聲波探頭2的搖動速度變慢來測量RF信號幀數(shù)據(jù)。艮口， 由于進(jìn)行超聲波收發(fā)的掃描面以扇狀搖動，因此如圖6(a)所示與搖動范圍的中心處的幀間隔Δφ2相比，搖動范圍兩側(cè)的幀間隔Δφ 、Δφ3較寬。特別在深度較深的位置處搖動范圍的兩端側(cè)的鄰接的幀之間的距離變遠(yuǎn)。此外，由于相對于壓迫方向超聲波的收發(fā)角度的偏差變大，因此析像度下降。因此，本實施例3中的特征在于，如圖6(b)所示那樣，從搖動范圍的中心向兩端降低搖動速度，使得在中心部測量的RF信號幀數(shù)據(jù)的幀間隔變寬，使兩端的幀間隔變窄從而密集地獲取RF信號幀數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)本實施例3，從接口部43向電動機(jī)控制部46c設(shè)定搖動速度模式。換言之，在本實施例3中，根據(jù)短軸方向的搖擺位置(搖動角度)來控制幀間隔， 相對于壓迫方向發(fā)送波的角度偏差越大則將幀間隔設(shè)定得越窄。在構(gòu)成彈性圖像時，為了正確測量各彈性圖像的像素的位移，短軸方向的偏差越少則精度越高。另一方面，如果從簡便性和高速化的觀點考慮，那么優(yōu)選搖擺速度較快。關(guān)于這一點，根據(jù)本實施例3，在掃描面的偏差較大的搖動范圍的外側(cè)使搖擺速度變慢從而精密地獲取RF信號幀數(shù)據(jù)，在掃描面的偏差較小的中心側(cè)加快搖擺速度來進(jìn)行控制，由此能夠滿足精度和高速化的雙方。也就是說，根據(jù)本實施例3，能夠使在搖動范圍內(nèi)所測量的彈性圖像的析像度均勻化，且能夠縮短彈性圖像的測量時間。實施例4參照圖7說明彈性圖像測量的實施例4的處理步驟。本實施例4與實施例1的不同點在于，將深度方向分為多個(圖中為2區(qū)間)的深度區(qū)間，根據(jù)各深度區(qū)間的深度來控制超聲波探頭2的搖動速度。S卩，如圖7(a)所示那樣設(shè)定淺的深度區(qū)間502、和比它深的深度區(qū)間503。并且，如圖7(b)所示，按照對于淺的深度區(qū)間502使幀間隔Δφ 變寬、對于深的深度區(qū)間503使幀間隔Δφ2變窄的方式來控制機(jī)械式3D探頭的電動機(jī)46b的速度。艮口， 一般在機(jī)械式使超聲波探頭2搖擺的機(jī)械式3D探頭中，多數(shù)情況下根據(jù)自搖動范圍的中心軸的搖擺來使超聲波探頭2移動。此時，距超聲波探頭2較淺的深度處的彈性圖像的幀間的距離(時間差)小，如果是較深的深度則幀間的距離大。因此，在本實施例4中，在獲得深部的彈性圖像時，按照減小幀間的距離的方式來使搖動速度變慢，在獲得淺部的彈性圖像時，按照增大幀間的距離的方式來加快搖動速度進(jìn)行控制。在本實施例4的情況下，分為深度區(qū)間502、503進(jìn)行往復(fù)或二次搖擺，針對各個區(qū)間測量彈性圖像。也就是說，彈性圖像構(gòu)成部34基于對每個深度區(qū)間所測量的斷層圖像數(shù)據(jù)201來構(gòu)成彈性圖像。此外，在本實施例4中，對于在三維彈性圖像中包含想要觀察的關(guān)注部位的深度區(qū)間，通過控制搖動速度使得幀間隔Δφ變窄，由此能夠提高關(guān)注部位的析像度。實施例5參照圖8說明彈性圖像測量的實施例5的處理步驟。本實施例5與實施例1的不同點在于，對超聲波探頭2的搖動速度周期性地進(jìn)行增減控制，彈性圖像構(gòu)成部34基于在搖動速度較慢的搖動區(qū)間中測量的RF信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成彈性圖像。即，機(jī)械式3D探頭的電動機(jī)控制部46c如圖8(b)所示那樣將搖動范圍分為斷層圖像數(shù)據(jù)201的幀取得區(qū)間外 603和幀取得時604，按照使幀取得時604附近的搖動速度變慢、使幀取得區(qū)間外603的搖動速度加快的方式周期性地進(jìn)行增減控制。對應(yīng)于此，位移測量部30基于在幀取得時604的搖動速度較慢時所測量的兩個斷層圖像數(shù)據(jù)201來求出位移幀數(shù)據(jù)，彈性圖像構(gòu)成部；34據(jù)此構(gòu)成彈性圖像205。也就是說， 基于在搖動速度較慢時所測量的位移幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成彈性圖像205。換句話說，通過對多個測得的斷層圖像數(shù)據(jù)201進(jìn)行間隔剔除，以構(gòu)成彈性圖像205，由此能夠大幅縮短與位移測量、彈性信息運算、以及彈性圖像的構(gòu)成相關(guān)的時間。圖8(b)的搖動速度的增減周期通過從接口部43進(jìn)行指定，可任意進(jìn)行可變設(shè)定。根據(jù)本實施例5，由于在大幅縮短與彈性圖像的測量相關(guān)的時間的同時，能夠減少構(gòu)成彈性體積數(shù)據(jù)的彈性圖像數(shù)據(jù)，因此能夠縮短體繪制所需的時間，從而可高速地構(gòu)成三維彈性圖像，提高實時性。即，構(gòu)成三維彈性圖像并作為投影圖像顯示在圖像顯示器13 上所需的時間，依賴于使收發(fā)超聲波的超聲波探頭在短軸方向上搖擺所需的時間、和構(gòu)成三維彈性圖像的繪制處理所需的時間。因此，如本實施例5那樣，在幀取得時的附近的區(qū)間中降低搖擺速度從而高密度地獲取斷層圖像數(shù)據(jù)201，在其他區(qū)間高速地使其搖動，由此能夠縮短進(jìn)行搖擺所需的時間。此外，基于降低速度高密度獲取的斷層圖像數(shù)據(jù)201來構(gòu)成多個彈性圖像，進(jìn)而合成多個彈性圖像，由此能夠構(gòu)成人為因素(artifact)少的彈性圖像。其結(jié)果，根據(jù)進(jìn)行間隔剔除從而彈性圖像205的幅數(shù)少、且人為因素少的彈性圖像205的體積數(shù)據(jù)來進(jìn)行繪制處理，由此也能夠縮短繪制處理所需的時間。實施例6參照圖9說明彈性圖像測量的實施例6的處理步驟。本實施例6與實施例1的不同點在于，將通過實施例1基于多個斷層圖像數(shù)據(jù)201構(gòu)成的多幅彈性圖像202與1幅的彈性圖像301合成，從而減少人為因素，并且減少體積數(shù)據(jù)提高繪制的速度。即，在構(gòu)筑三維彈性圖像時，為了清晰地進(jìn)行繪制，優(yōu)選針對進(jìn)一步降低人為因素的彈性體積數(shù)據(jù)來實施繪制處理。其原因在于，由于繪制處理是按照式4來進(jìn)行處理，因此如果在視線方向上存在人為因素，則實際想要顯示的圖像的權(quán)重就會降低來顯示。為了減少這種情況，如圖9所示，根據(jù)采用相加、算術(shù)平均或加權(quán)平均等的方法對多個彈性圖像202的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行合成而得到的彈性圖像301，來生成彈性體積數(shù)據(jù)時，人為因素會被減少。此外，通過合成從而彈性圖像301的幅數(shù)被減少，因此能夠減少構(gòu)成彈性體積數(shù)據(jù)的彈性圖像的幅數(shù)。因而，也可降低繪制處理中所需的運算時間，能夠高速地顯示三維彈性圖像。(式4)α outi = α ini+(l-a ini)*a i+β iEouti = Eini+a i氺(1_ a ini)氺Ei具體而言，如圖9(a)所示，基于與實施例1同樣地測得的相鄰的兩個斷層圖像數(shù)據(jù)201，來構(gòu)成多幅的彈性圖像202，將所構(gòu)成的多幅的彈性圖像202與1幅的彈性圖像301 合成。也就是說，彈性體積數(shù)據(jù)生成部40將由彈性圖像構(gòu)成部34依次構(gòu)成并存儲在二維彈性圖像存儲部39中的多幅彈性圖像202與1幅彈性圖像301進(jìn)行合成。然后，將合成之后的彈性圖像301與對應(yīng)于多幅彈性圖像的多個掃描面的平均搖動角度建立對應(yīng)依次登記在存儲器中。其中，合成對象的彈性圖像202的幀數(shù)可作為參數(shù)由用戶從接口部43進(jìn)行任意設(shè)定或切換。根據(jù)本實施例6，由于能夠?qū)⒍喾S彈性圖像與1幅二維彈性圖像合成來進(jìn)行平均化，因此可減少人為因素，并且能夠減少體積數(shù)據(jù)從而提高繪制的速度。此外，對于彈性圖像的合成，可通過多個彈性圖像的相加、算術(shù)平均、或加權(quán)平均的任意一種方法來合成彈性圖像。實施例7參照圖10來說明彈性圖像測量的實施例7的處理步驟。本實施例7組合了實施例5、6。即，對超聲波探頭2的搖動速度周期性地進(jìn)行增減控制，彈性圖像構(gòu)成部34基于在搖動速度較慢的搖動區(qū)間中所測得的斷層圖像數(shù)據(jù)401來構(gòu)成彈性圖像402。然后，彈性體積數(shù)據(jù)生成部40將由彈性圖像構(gòu)成部34依次構(gòu)成并存儲在二維彈性圖像存儲部39中的多幅彈性圖像402合成在1幅的彈性圖像403上。進(jìn)而，將合成之后的彈性圖像403與多幅彈性圖像所對應(yīng)的多個斷層位置的平均搖動角度建立對應(yīng)依次登記在存儲器中。在此，構(gòu)成三維彈性圖像并作為投影圖像顯示在圖像顯示器13上為止所需的時間，依賴于使收發(fā)超聲波的超聲波探頭在短軸方向上搖擺所需的時間、和構(gòu)成三維彈性圖像的繪制處理中所需的時間。因此，如本實施例7那樣，通過在幀取得時的附近區(qū)間中降低搖擺速度來高密度獲取斷層圖像數(shù)據(jù)401，在其他區(qū)間中高速地使其搖動，由此能夠縮短進(jìn)行搖擺所需的時間。此外，根據(jù)降低速度從而高密度獲取的斷層圖像數(shù)據(jù)401來構(gòu)成多個彈性圖像402，合成這多個彈性圖像402，能夠構(gòu)成人為因素少的彈性圖像403。其結(jié)果，基于進(jìn)行間隔剔除從而彈性圖像的幅數(shù)少、且人為因素少的彈性圖像403的體積數(shù)據(jù)來進(jìn)行繪制處理，由此還能夠縮短繪制處理所需的時間。因此，根據(jù)本實施例7，能夠減少人為因素，并且減少體積數(shù)據(jù)從而能夠進(jìn)一步提高繪制的速度。實施例8參照圖11說明彈性圖像測量的實施例8的處理步驟。本實施例8與實施例1的不同點在于，通過彈性圖像來獲取想要觀察的關(guān)注部位及其周邊的彈性圖像和彈性體積數(shù)據(jù)。具體而言，分為兩次來進(jìn)行用于獲取彈性體積數(shù)據(jù)的搖動掃描。如圖11(a)所示，對于首次的短軸方向的搖動掃描，在寬領(lǐng)域測量斷層圖像數(shù)據(jù)201并顯示斷層圖像。在通過最初的搖動掃描而得到的斷層圖像中發(fā)現(xiàn)了腫瘤等的關(guān)注部位501時，第2次的短軸方向的搖動掃描如圖11(b)所示那樣，僅在包含關(guān)注部位501及其周邊區(qū)域在內(nèi)的特定搖動區(qū)間進(jìn)行搖動掃描，與實施例1同樣地獲取彈性體積數(shù)據(jù)用的彈性圖像。在此，對于關(guān)注部位501或特定搖動區(qū)間的設(shè)定，可由利用者通過判斷以手動(手工操作)進(jìn)行設(shè)定、或者自動進(jìn)行設(shè)定。在以手工操作進(jìn)行設(shè)定的情況下，一邊連續(xù)地顯示在圖11 (a)中獲取的彈性圖像一般觀察關(guān)注部位501，針對包含關(guān)注部位501在內(nèi)的特定搖動區(qū)間決定搖動角度φ的范圍，從接口部43對電動機(jī)控制部46c進(jìn)行輸入設(shè)定。此外，特定搖動區(qū)間中的搖動速度可進(jìn)行可變設(shè)定。例如，可以預(yù)先對電動機(jī)控制部46c進(jìn)行設(shè)定，或者從接口部43對電動機(jī)控制部46c進(jìn)行輸入設(shè)定。然后，電動機(jī)控制部46c在所輸入的特定搖動區(qū)間中根據(jù)被可變設(shè)定的搖動速度來控制超聲波探頭的搖動速度。在此，繼續(xù)說明自動設(shè)定關(guān)注部位501或特定搖動區(qū)間的一例。例如，在圖11(b) 的搖動掃描時，對由彈性信息運算部32求出的二維彈性幀數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)偏差進(jìn)行評價，來判定在該彈性幀數(shù)據(jù)中是否包含關(guān)注部位501。并且，對于數(shù)據(jù)的偏差在判定值以上的彈性幀數(shù)據(jù)，判定為包含關(guān)注部位501。在搖動方向上持續(xù)地進(jìn)行該判定處理自動地檢測關(guān)注部位 501，在檢測到關(guān)注部位501的期間降低搖動速度來構(gòu)成彈性圖像。在沒有檢測到關(guān)注部位 501時提高搖動速度，暫停彈性圖像的構(gòu)成。此外，彈性幀數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的偏差判定，也可以檢測出下述的式5及圖11(b)所示的彈性幀數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的偏差σ、或分散值的偏差較大的區(qū)間。(式5)
M “_σ = -Υ(ε -ε)
V η !=1
21
其中，σ 偏差，ε i 幀內(nèi)的一個數(shù)據(jù)，幀的平均。也就是說，在本實施例8中，在彈性信息運算部32中設(shè)置關(guān)注部位檢測部，其參照基于彈性幀數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件來檢測在三維彈性圖像是否包含想要觀察的關(guān)注部位 501。并且，超聲波探頭搖動裝置46的電動機(jī)控制部46c對從彈性信息運算部32的關(guān)注部位檢測部輸出的關(guān)注部位501的檢測信號進(jìn)行響應(yīng)，在與特定搖動區(qū)間對應(yīng)的搖動角度范圍中將超聲波探頭2的搖動速度控制在低速。根據(jù)本實施例8，能夠縮短包含關(guān)注部位501的區(qū)域以外的彈性圖像的測量時間， 并且繪制對象的彈性圖像幅數(shù)被減少，因此可確保包含關(guān)注部位501的區(qū)域的彈性圖像的析像度，同時能夠縮短直至投影三維彈性圖像為止所需的時間。由此，因為可縮短與彈性體積數(shù)據(jù)的生成、以及繪制相關(guān)的處理時間，所以可提高實時性，并且能夠降低存儲彈性體積數(shù)據(jù)的存儲器容量。在上述的實施例8中，說明了分為兩次進(jìn)行用于獲取彈性體積數(shù)據(jù)的掃描的例子，但是并不限于兩次也可以分多次來進(jìn)行。即，從超聲波的收發(fā)部進(jìn)行多次測量多個掃描面的斷層圖像數(shù)據(jù)201的超聲波的收發(fā)。然后，斷層圖像構(gòu)成部34具有關(guān)注部位檢測部， 該關(guān)注部位檢測部基于通過初期的斷層圖像數(shù)據(jù)201的測量而得到的斷層圖像來檢測適合于預(yù)先設(shè)定的條件的關(guān)注部位501，電動機(jī)控制部46c在由關(guān)注部位檢測部檢測出關(guān)注部位501之后，在斷層圖像數(shù)據(jù)201的測量時將包含關(guān)注部位501的多個掃描面上的超聲波探頭2的搖動速度切換為低速。進(jìn)而，彈性圖像構(gòu)成部34根據(jù)包含關(guān)注部位501的多個斷層位置處的超聲波探頭2的搖動范圍中測得的斷層圖像數(shù)據(jù)201來構(gòu)成彈性圖像。實施例9參照圖12說明彈性圖像測量的實施例9的處理步驟。本實施例9與實施例8的不同點在于，如圖12(b)所示那樣，在與包含三維彈性圖像中想要觀察的關(guān)注部位501在內(nèi)的多個掃描面相對應(yīng)的特定搖動區(qū)間601中以低速進(jìn)行搖擺，在此外的區(qū)間602以高速進(jìn)行搖擺。特定搖動區(qū)間601的設(shè)定及檢測法與實施例8同樣。也就是說，超聲波探頭搖動裝置46的電動機(jī)控制部在輸入的特定搖動區(qū)間601中根據(jù)被可變設(shè)定的搖動速度將超聲波探頭的搖動速度控制為低速，在此外的區(qū)間602將超聲波探頭的搖動速度控制為高速。根據(jù)本實施例9，通過在幀取得區(qū)間降低搖擺速度，能夠在重要的區(qū)間以低速高密度地獲取幀。也就是說，對于三維彈性圖像中包含想要觀察的關(guān)注部位501的特定搖動區(qū)間601，使幀間隔變小，密集地測量斷層圖像數(shù)據(jù)201，并與實施例1同樣地獲取彈性體積數(shù)據(jù)。此外，在不需要的部分高速地進(jìn)行搖擺，盡管得到的彈性圖像的畫質(zhì)變差，但是由于能夠作為整體像來把握，因此在進(jìn)行繪制時視野角變寬，此外重要部分也能夠作為高清晰的三維彈性圖像進(jìn)行顯示。另一方面，由于在關(guān)注部位501以外的搖動區(qū)間602高速地進(jìn)行搖動(搖擺)，因此彈性圖像的畫質(zhì)變差。但是，由于作為整體能夠縮短與彈性體積數(shù)據(jù)的生成以及繪制相關(guān)的處理時間，因此可提高實時性，并且能夠降低存儲彈性體積數(shù)據(jù)的存儲器容量。實施例10參照圖13說明彈性圖像測量的實施例10的處理步驟。本實施例10與實施例1 或其他實施例的不同點在于，使彈性圖像取得用和斷層圖像取得用的超聲波的模式(例如頻率、脈沖模式、強(qiáng)度等)有所不同。即，如該圖(a)所示，在改變由超聲波探頭施加于被檢體的壓迫力、且對被檢體收發(fā)超聲波的掃描面在箭頭的短軸方向上移動的過程中，向被檢體周期地收發(fā)超聲波從而連續(xù)地測量RF信號幀數(shù)據(jù)。特別在本實施例中，將對多個(圖示例子中為兩個)連續(xù)的掃描面預(yù)先設(shè)定的彈性圖像取得用的超聲波、和對接下來的一個掃描面預(yù)先設(shè)定的斷層圖像取得用的超聲波設(shè)為一組，反復(fù)進(jìn)行發(fā)送。對應(yīng)于此，由接收部4 及整相加法部6生成并輸出三幅組的RF信號幀數(shù)據(jù)。如該圖(c)所示，在機(jī)械式3D探頭向一個方向搖擺的過程中中，反復(fù)取得2幅的彈性圖像用的RF信號幀數(shù)據(jù)(前幀、后幀)、1幅的斷層圖像用的RF信號幀數(shù)據(jù)。此時，由于彈性圖像取得用的超聲波的發(fā)送周期被設(shè)定為依次接收的反射回波信號的超聲波接收波束的直徑相重疊的周期，因此各RF信號幀數(shù)據(jù)也可在超聲波接收波束的直徑彼此重疊的間隔中取得。這樣取得的斷層圖像用的RF信號幀數(shù)據(jù)被輸入至斷層圖像構(gòu)成部7中來構(gòu)成斷層圖像。另一方面，2幅彈性圖像用的RF信號幀數(shù)據(jù)經(jīng)由RF信號幀數(shù)據(jù)選擇部觀和位移測量部30被輸入至彈性信息運算部32。由此，如該圖(c)所示那樣運算彈性信息，由彈性圖像構(gòu)成部34對每3幅RF信號幀數(shù)據(jù)的間隔構(gòu)成彈性圖像，生成彈性幀數(shù)據(jù)。在蓄積了該彈性幀數(shù)據(jù)的階段，通過體繪制處理生成任意的3D彈性圖像并顯示在畫面上。根據(jù)本實施例10，由于采用了適合于彈性圖像取得用和斷層圖像取得用的超聲波模式(例如頻率、脈沖模式、強(qiáng)度等)，因此能夠提高彈性圖像及斷層圖像的畫質(zhì)等。此外， 通過減少構(gòu)成斷層體積數(shù)據(jù)的斷層圖像的幅數(shù)，能夠提高三維斷層圖像的繪制處理的速度。在上述的實施例1 10中，說明了通過圖2所示的機(jī)械式3D探頭使超聲波探頭 2的短軸方向的移動以圓弧狀進(jìn)行搖動(搖擺)的例子，但本發(fā)明并不限于此。即，超聲波探頭2的短軸方向的移動也可以是直線狀的。在該情況下，引導(dǎo)圖2的超聲波探頭2的導(dǎo)軌46a形成為直線狀。此外，也可以通過手動來使超聲波探頭2在短軸方向上進(jìn)行搖動或者直線移動，而不是通過機(jī)械式的方法。
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，其具備超聲波探頭，其抵接于被檢體在與所述被檢體之間進(jìn)行超聲波收發(fā)； 收發(fā)部，在由所述超聲波探頭施加于所述被檢體的壓迫力變化、且對所述被檢體收發(fā)超聲波的斷層位置在短軸方向上移動的過程中，向所述被檢體周期性地收發(fā)超聲波，接收并處理來自所述被檢體的反射回波信號以測量所述斷層位置的RF信號幀數(shù)據(jù)；位移測量部，其基于從由所述收發(fā)部依次測得的多個RF信號幀數(shù)據(jù)中選擇的測量時間的差值屬于設(shè)定范圍內(nèi)的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)，求出所述斷層位置的生物體組織的位移依次生成位移幀數(shù)據(jù)；彈性信息運算部，其基于由該位移測量部依次生成的位移幀數(shù)據(jù)，求出所述斷層位置的生物體組織的彈性信息依次生成彈性幀數(shù)據(jù)；和彈性圖像構(gòu)成部，其基于由該彈性信息運算部依次生成的彈性幀數(shù)據(jù)，依次構(gòu)成彈性圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中， 所述超聲波診斷裝置還具備體積數(shù)據(jù)生成部，其對由所述彈性圖像構(gòu)成部所構(gòu)成的彈性圖像賦予所述斷層位置的位置信息，依次登記在存儲器中；和三維彈性圖像構(gòu)成部，其基于該體積數(shù)據(jù)生成部中所登記的彈性圖像的體積數(shù)據(jù)通過繪制來構(gòu)成三維彈性圖像，顯示在監(jiān)視器畫面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中，把持所述超聲波探頭通過手動改變施加于所述被檢體的壓迫力、以及使所述斷層位置在短軸方向上移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波診斷裝置，其中，所述超聲波探頭被組裝于搖動裝置，該搖動裝置在短軸方向上以圓弧狀或直線狀來引導(dǎo)進(jìn)行超聲波收發(fā)的斷層位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中，所述超聲波探頭是將多個振蕩器排列成二維狀而形成的，所述收發(fā)部具備對所述超聲波探頭的短軸方向的多個振蕩器進(jìn)行電子掃描的功能， 把持所述超聲波探頭通過手動來改變施加于所述被檢體的壓迫力， 使所述斷層位置在短軸方向上的移動是通過所述收發(fā)部的電子掃描使進(jìn)行超聲波收發(fā)的斷層位置在短軸方向上搖動。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其中， 所述超聲波診斷裝置還具備搖動裝置，其具有，搖動機(jī)構(gòu)，其使所述超聲波探頭在所述短軸方向上搖動， 電動機(jī)，其經(jīng)由所述搖動機(jī)構(gòu)對所述超聲波探頭進(jìn)行搖動驅(qū)動， 電動機(jī)控制部，其根據(jù)該電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置來檢測所述超聲波探頭的搖動角度，并且控制該電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；體積數(shù)據(jù)生成部，使由所述彈性圖像構(gòu)成部構(gòu)成的彈性圖像與所述超聲波探頭的搖動角度建立對應(yīng)依次登記在存儲器中；和三維彈性圖像構(gòu)成部，其基于該體積數(shù)據(jù)生成部中登記的彈性圖像的體積數(shù)據(jù)，通過繪制來構(gòu)成三維彈性圖像，顯示在監(jiān)視器畫面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中，所述位移測量部所選擇的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)的所述測量時間的差值的設(shè)定范圍，是與多個所述斷層位置相關(guān)的所述反射回波信號的超聲波接收波束的直徑相重疊的測量時間差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其中，所述位移測量部，按照使所選擇的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)的所述測量時間的差值的設(shè)定范圍成為相鄰的所述斷層位置所涉及的所述反射回波信號的超聲波接收波束的直徑相重疊的測量時間差的方式來求出所述位移幀數(shù)據(jù)，或者，在所述測量時間的差值的設(shè)定范圍內(nèi)測得三個以上的RF信號幀數(shù)據(jù)的情況下，將最新的RF信號幀數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)求出與所述設(shè)定范圍內(nèi)所測量的其他的RF信號幀數(shù)據(jù)之間的相關(guān)，在所求得的相關(guān)最高的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)之間求取所述位移幀數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其中，所述電動機(jī)控制部進(jìn)行如下的控制之中的至少一個控制，其分別是第1控制，按照從所述超聲波探頭的搖動范圍的中心向兩端搖動速度變慢的模式來控制所述電動機(jī)的速度；第2控制，將深度方向分為多個深度區(qū)間，根據(jù)各深度區(qū)間的深度來控制所述超聲波探頭的搖動速度；第3控制，其根據(jù)在所述三維彈性圖像中想要觀察的關(guān)注部位的深度來控制所述超聲波探頭的搖動速度；第4控制，其對所述超聲波探頭的搖動速度進(jìn)行周期性增減控制；第5控制，在與包含所述三維彈性圖像中想要觀察的關(guān)注部位在內(nèi)的多個斷層位置對應(yīng)的特定搖動區(qū)間，將所述超聲波探頭的搖動速度控制得較慢，在該特定搖動區(qū)間以外將搖動速度控制得較快；和第6控制，在與包含所述三維彈性圖像中想要觀察的關(guān)注部位在內(nèi)的多個斷層位置對應(yīng)的特定搖動區(qū)間，根據(jù)被可變設(shè)定的所述超聲波探頭的搖動速度進(jìn)行控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其中，所述彈性信息運算部具有關(guān)注部位檢測部，該關(guān)注部位檢測部對照基于所述彈性幀數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件，檢測在所述三維彈性圖像中是否包含想要觀察的關(guān)注部位，所述電動機(jī)控制部，對從所述關(guān)注部位檢測部輸出的所述關(guān)注部位的檢測信號進(jìn)行響應(yīng)，將所述超聲波探頭的搖動速度控制得較慢，在從所述關(guān)注部位檢測部沒有輸出所述關(guān)注部位的檢測信號時將所述超聲波探頭的搖動速度控制得較快。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波診斷裝置，其中，所述超聲波診斷裝置具有輸入設(shè)定部，該輸入設(shè)定部在所述測量時間的差值的設(shè)定范圍內(nèi)測得三個以上的RF信號幀數(shù)據(jù)的情況下，輸入設(shè)定通過所述三維彈性圖像想要觀察的關(guān)注部位，所述電動機(jī)控制部，將從所述輸入設(shè)定部輸入的所述關(guān)注部位處的所述超聲波探頭的搖動速度控制得較慢，將所述關(guān)注部位以外的所述超聲波探頭的搖動速度控制得較快。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其中，所述超聲波診斷裝置還具備斷層圖像構(gòu)成部，該斷層圖像構(gòu)成部基于所述RF信號幀數(shù)據(jù)構(gòu)成斷層圖像，所述收發(fā)部進(jìn)行多次對多個所述斷層位置的RF信號幀數(shù)據(jù)進(jìn)行測量的超聲波的收發(fā)，所述斷層圖像構(gòu)成部具有關(guān)注部位檢測部，該關(guān)注部位檢測部基于通過初期的RF信號幀數(shù)據(jù)的測量而得到的所述斷層圖像，檢測適合于在所述三維彈性圖像中被預(yù)先設(shè)定為要觀察的部位的條件的關(guān)注部位，所述電動機(jī)控制部，在由所述關(guān)注部位檢測部檢測出所述關(guān)注部位之后，在所述RF信號幀數(shù)據(jù)的測量時，將包含所述關(guān)注部位的多個斷層位置處的所述超聲波探頭的搖動速度切換為低速，所述彈性圖像構(gòu)成部基于在包含所述關(guān)注部位在內(nèi)多個斷層位置處的所述超聲波探頭的搖動范圍中所測量的RF信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成所述彈性圖像。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其中，所述收發(fā)部進(jìn)行多次對多個所述斷層位置的RF信號幀數(shù)據(jù)進(jìn)行測量的超聲波的收發(fā)，所述斷層圖像構(gòu)成部具有關(guān)注部位檢測部，該關(guān)注部位檢測部基于通過初期的RF信號幀數(shù)據(jù)的測量而得到的所述彈性圖像，檢測適合于在所述三維彈性圖像中被預(yù)先設(shè)定的要觀察的部位的條件的關(guān)注部位，所述電動機(jī)控制部，在由所述關(guān)注部位檢測部檢測出所述關(guān)注部位之后，在所述RF信號幀數(shù)據(jù)的測量時，將包含所述關(guān)注部位的多個斷層位置處的所述超聲波探頭的搖動速度切換為低速，所述彈性圖像構(gòu)成部基于在包含所述關(guān)注部位在內(nèi)的多個斷層位置處的所述超聲波探頭的搖動范圍中所測量的RF信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成所述彈性圖像。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中，所述收發(fā)部，將在多個連續(xù)的所述斷層位置處預(yù)先設(shè)定彈性圖像取得用的超聲波、和在接下來的一個所述斷層位置處預(yù)先設(shè)定的斷層圖像取得用的超聲波作為一組進(jìn)行發(fā)送， 并且彈性圖像取得用的超聲波的發(fā)送周期被設(shè)定為依次接收的反射回波信號的超聲波接收波束的直徑相重疊的周期，所述超聲波診斷裝置還具備斷層圖像構(gòu)成部，其基于對應(yīng)于斷層圖像取得用的超聲波由所述收發(fā)部所測得的RF信號幀數(shù)據(jù)來構(gòu)成斷層圖像。
15.一種彈性圖像顯示方法，其包括第1步驟，在由超聲波探頭對被檢體施加的壓迫力變化、且超聲波收發(fā)的斷層位置在短軸方向上移動的過程中，由所述超聲波探頭向所述被檢體周期性地收發(fā)超聲波，取入所測得的反射回波信號；第2步驟，對第1步驟中取入的所述反射回波信號進(jìn)行接收處理并周期性地測量RF信號幀數(shù)據(jù)；第3步驟，基于從第2步驟中周期性地測得的多個RF信號幀數(shù)據(jù)中選擇的測量時間的差值屬于設(shè)定范圍內(nèi)的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)，求出多個所述斷層位置的生物體組織的位移從而依次生成位移幀數(shù)據(jù)；第4步驟，基于在第3步驟中求出的多個所述位移幀數(shù)據(jù)，運算多個所述斷層位置的生物體組織的彈性信息從而依次生成彈性幀數(shù)據(jù)；第5步驟，基于在第4步驟中依次生成的所述彈性幀數(shù)據(jù)依次構(gòu)成彈性圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波診斷裝置和彈性圖像顯示方法。該超聲波診斷裝置具備超聲波探頭，其抵接于被檢體在與所述被檢體之間進(jìn)行超聲波收發(fā)；收發(fā)部，在由所述超聲波探頭施加于所述被檢體的壓迫力變化、且對所述被檢體收發(fā)超聲波的斷層位置在短軸方向上移動的過程中，向所述被檢體周期性地收發(fā)超聲波，接收并處理來自所述被檢體的反射回波信號以測量所述斷層位置的RF信號幀數(shù)據(jù)；位移測量部，其基于從由所述收發(fā)部依次測得的多個RF信號幀數(shù)據(jù)中選擇的測量時間的差值屬于設(shè)定范圍內(nèi)的兩個RF信號幀數(shù)據(jù)，求出所述斷層位置的生物體組織的位移，依次生成位移幀數(shù)據(jù)；彈性信息運算部，其基于由該位移測量部依次生成的位移幀數(shù)據(jù)，求出所述斷層位置的生物體組織的彈性信息依次生成彈性幀數(shù)據(jù)；和彈性圖像構(gòu)成部，其基于由該彈性信息運算部依次生成的彈性幀數(shù)據(jù)，依次構(gòu)成彈性圖像。
文檔編號A61B8/08GK102481145SQ20108004018
公開日2012年5月30日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者脅康治 申請人:株式會社日立醫(yī)療器械