超聲波圖像處理方法以及使用該方法的超聲波診斷裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及超聲波圖像處理方法以及使用了該方法的超聲波診斷裝置，尤其，涉及用于使用了穿刺針的超聲波圖像診斷的技術。
【背景技術】
[0002]近年來，在進行將穿刺針插入作為被檢體的患者的生物體內而采集組織或體液，對其進行診斷的生物體組織診斷。此外，在麻醉科、集中治療室、疼痛門診科中，在實施使用了穿刺針的麻醉治療。在這些診斷中，醫生等的操作者觀看由超聲波探頭取得的被檢體內的超聲波圖像而確認穿刺針的位置，并實施穿刺針的穿刺。此時，需要能夠在監視器上確認穿刺針、尤其是其前端部的位置，要求提高超聲波診斷裝置中的穿刺針的視覺辨認性。
[0003]尤其，在穿刺針以銳角刺入被檢體的情況下等、超聲波束和穿刺針的角度小的條件下，由穿刺針反射而由超聲波探頭接收的反射超聲波變弱，穿刺針的可視化變得不充分。因此，面向穿刺針的視覺辨認性提高，正在進行各種研究。例如，提出了如下方法:在超聲波診斷裝置中，計算超聲波斷層圖像幀數據的時間差，將空間變化對超聲波斷層圖像幀數據進行加法處理(例如，專利文獻I)。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:(日本)特開2001_269339號公報
[0007]但是，超聲波診斷裝置是從超聲波探頭向被檢體內發送超聲波束并將被反射的反射超聲波可視化的方法。因此，若對由金屬構成的穿刺針等折射率與生物體組織大不相同的物質照射超聲波束，則存在超聲波束在穿刺針和生物體的邊界被強烈反射，超聲波束不能充分到達比穿刺針更深處的情況，伴隨于此的畫質降低成為課題。
【發明內容】
[0008]本公開是鑒于上述課題而完成的，其目的在于，提供一種超聲波圖像處理方法以及使用了該方法的超聲波診斷裝置，其在超聲波圖像診斷中提高穿刺針的視覺辨認性，且防止穿刺針的影響所引起的畫質降低，方便使用。
[0009]本公開的一個方式的超聲波圖像處理方法是，一種超聲波圖像處理方法，對幀接收信號進行校正，該幀接收信號基于通過超聲波探頭向被檢體內的掃描范圍發送超聲波束并接收反射超聲波的時序的超聲波掃描而生成，其特征在于，所述超聲波圖像處理方法包括:取得時序地生成的2個以上的幀接收信號的步驟；移動量計算步驟，根據在所述2個以上的幀接收信號中包含的由I個或者多個像素構成的同一像素區域的接收信號，按每個所述像素區域計算表示I個幀接收信號中的該像素區域中的對象物的移動的移動量；將每個所述像素區域的移動量，沿著與所述超聲波束發送方向大致平行的方向，從位于所述超聲波束上游側端部的像素區域至關注像素區域的位置進行累積，從而計算所述關注像素區域的移動量累積值，并將在所述I個幀接收信號中包含的各像素區域作為所述關注像素區域而計算各像素區域的移動量累積值的步驟；基于所述各像素區域的移動量和所述各像素區域的移動量累積值，計算對于在所述幀接收信號中包含的各像素區域的接收信號的增強量的步驟；以及基于所述增強量，按每個像素區域增強所述I個幀接收信號的步驟。
[0010]此外，本公開的一個方式的超聲波診斷裝置是，一種超聲波診斷裝置，對幀接收信號進行校正，該幀接收信號基于通過超聲波探頭向被檢體內的掃描范圍發送超聲波束并接收反射超聲波的時序的超聲波掃描而生成，其特征在于，所述超聲波診斷裝置包括:接收信號取得部，取得時序地生成的2個以上的幀接收信號；移動量計算部，根據在所述2個以上的幀接收信號中包含的由I個或者多個像素構成的同一像素區域的接收信號，按每個所述像素區域計算表示I個幀接收信號中的該像素區域中的對象物的移動的移動量；移動量累積值計算部，將每個所述像素區域的移動量，沿著與所述超聲波束發送方向大致平行的方向，從位于所述超聲波束上游側端部的像素區域至關注像素區域的位置進行累積，從而計算所述關注像素區域的移動量累積值，并將在所述I個幀接收信號中包含的各像素區域作為所述關注像素區域而計算各像素區域的移動量累積值；增強量計算部，基于所述各像素區域的移動量和所述各像素區域的移動量累積值，計算對于在所述幀接收信號中包含的各像素區域的接收信號的增強量；以及接收信號增強部，基于所述增強量，按每個像素區域增強所述I個幀接收信號。
[0011]根據本公開的一個方式的超聲波圖像處理方法以及使用了該方法的超聲波診斷裝置，通過上述結構，能夠減輕對于穿刺針的偽增強(擬似強調)，在超聲波圖像診斷中提高穿刺針的視覺辨認性，且能夠防止穿刺針的影響所引起的畫質降低。因此，能夠提高超聲波診斷裝置的便利性。
【附圖說明】
[0012]圖1是實施方式I的超聲波診斷裝置10的功能框圖。
[0013]圖2是表示實施方式I的超聲波診斷裝置10中的增強處理部6的動作的流程圖。
[0014]圖3是表示了實施方式I的超聲波診斷裝置10的增強量計算部62中的輸入和輸出的關系的特性圖。
[0015]圖4是表示了實施方式I的超聲波診斷裝置10中的深度方向上的穿刺針的移動量和移動量累積值的測定結果。
[0016]圖5是表示了實施方式I的超聲波診斷裝置10的增強校正量計算部65中的輸入和輸出的關系的特性圖。
[0017]圖6是表示了實施方式I的超聲波診斷裝置10的B模式圖像增強部63中的B模式圖像信號的輸入亮度和輸出亮度的關系的特性圖。
[0018]圖7是由實施方式I的超聲波診斷裝置10取得的B模式圖像。
[0019]圖8是由實施方式I的超聲波診斷裝置10取得的B模式圖像。
[0020]圖9(a)至圖9(c)是用于說明實施方式2的超聲波診斷裝置中的移動量累積值計算部64的動作的示意圖。
[0021]圖10是表示實施方式2的超聲波診斷裝置中的增強處理部6A的動作的流程圖。
[0022]圖11是由實施方式2的超聲波診斷裝置取得的穿刺針被增強的B模式圖像。
[0023]圖12是實施方式3的超聲波診斷裝置1A的功能框圖。
[0024]圖13是現有的超聲波診斷裝置1X的功能框圖。
[0025]圖14是表示現有的超聲波診斷裝置1X中的增強處理部6X的動作的流程圖。
[0026]圖15是由現有的超聲波診斷裝置1X取得的B模式圖像。
[0027]圖16是由現有的超聲波診斷裝置1X取得的B模式圖像。
[0028]圖17(a)至圖17(d)是用于說明現有的超聲波診斷裝置1X中的伴隨著穿刺針增強處理的穿刺針陰影部分的偽增強的示意圖。
[0029]標號說明
[0030]UlX超聲波探頭
[0031]2、2X超聲波發送接收部
[0032]3、3X發送接收控制部
[0033]4、4X B模式圖像生成部(接收信號生成部)
[0034]5、5X B模式圖像取得部(接收信號取得部)
[0035]5A音響線信號取得部(接收信號取得部)
[0036]6、6A、CT增強處理部
[0037]7、7X顯示控制部
[0038]8、8X 顯示器
[0039]10、10A、10X超聲波診斷裝置
[0040]61、61A、61X移動量計算部
[0041]62、62X增強量計算部
[0042]63、63X B模式圖像增強部(接收信號增強部)
[0043]63A音響線信號增強部(接收信號增強部)
[0044]64移動量累積值計算部
[0045]65增強校正量計算部
[0046]S20US201X移動量計算步驟
[0047]S202、S202A計算移動量累積值的步驟
[0048]S2021A沿著第一方向計算第二方向的移動量最大值的步驟
[0049]S2022A將第二方向的移動量最大值沿著第一方向進行累積的步驟
[0050]S203計算增強校正量的步驟
[0051]S204計算增強量的步驟
[0052]S205、S202X增強幀B模式圖像信號(接收信號)的步驟
【具體實施方式】
[0053]《關于實現用于實施發明的方式的經過》
[0054]發明人們為了在超聲波圖像診斷中提高穿刺針的視覺辨認性，進行了各種研究。圖13是表示現有的超聲波診斷裝置1X的結構的框圖。超聲波診斷裝置1X由超聲波發送接收部2X、發送接收控制部3X、B模式圖像生成部4X、B模式圖像取得部5X、增強處理部6X以及顯示控制部7X構成。增強處理部由移動量計算部61X、增強量計算部62X、B模式圖像增強部63X構成。此外，構成為在超聲波診斷裝置1X的超聲波發送接收部2X上能夠連接超聲波探頭IX，在顯示控制部7X上能夠連接顯示器8X。
[0055]說明超聲波診斷裝置1X的動作。超聲波發送接收部2X基于來自發送接收控制部3X的發送控制信號，進行發送處理，該發送處理對超聲波探頭IX提供用于使其向被檢體內的掃描范圍發送超聲波束的脈沖狀的發送超聲波信號。進一步，超聲波發送接收部2X進行時序的超聲波掃描，該時序的超聲波掃描在將基于從超聲波探頭IX取得的反射超聲波的超聲波信號進行放大之后AD變換的RF信號進行整相相加，從而生成沿著深度方向連續的音響線信號，并輸出到B模式圖像取得部5X。并且，在每次進行超聲波掃描時，時序地將音響線信號輸出到B模式圖像生成部4X。
[0056]B模式圖像生成部4X對音響線信號實施包絡線檢波、對數壓縮等的處理而進行亮度變換，并將該亮度信號坐標變換為正交坐標系，從而生成B模式圖像信號。由B模式圖像生成部4X生成的B模式圖像信號在每次進行超聲波掃描時，時序地發送到B模式圖像取得部5X并存儲。B模式圖像取得部5X是存儲B模式圖像信號的緩沖器。
[0057]接著，在增強處理部6X中，對B模式圖像信號實施增強處理。圖14是表示超聲波診斷裝置1X中的增強處理部6X的動作的流程圖。
[0058]在步驟S201X中，移動量計算部61X從B模式圖像取得部5X讀出當前幀和當前幀之前的幀的2個幀的B模式圖像信號，并按每個像素求幀間差。幀間差是指，當前幀的B模式圖像信號表示的亮度與從被檢體的同一位置取得的當前幀之前的幀的B模式圖像信號表示的亮度之差，與表示對象物的移動的移動量大致成正比。通過使用上述幀間差等，能夠提取表示穿刺針的移動的B模式圖像信號的部分。
[0059]在步驟S202X中，增強量計算部62X基于移動量而計算增強量，B模式圖像增強