超聲波診斷裝置以及圖像處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明的實施方式涉及超聲波診斷裝置以及圖像處理裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，靜脈投放型的超聲波造影劑被產品化，進行“造影回波法”。以下，有時省略超聲波造影劑記作造影劑。造影回波法的目的在于，例如在心臟或肝臟等的檢查中，從靜脈注入造影劑來增強血流信號，進行血流動態的評估。大多數造影劑以微小氣泡(微泡)為反射源來發揮作用。例如，近年來，在日本出售的被稱為Sonazoid(注冊商標)的第二代的超聲波造影劑是通過磷脂內含十氟丁燒(perfluorobutane)氣體的微小氣泡。在造影回波法中，通過使用不會破壞微小氣泡的程度的中低聲壓的發送超聲波，從而能夠穩定地觀察造影劑環流的樣子。
[0003]如果對被投放了上述造影劑的診斷部位(例如，肝癌)進行超聲波掃描，則醫師等操作者能夠觀察通過血流環流的造影劑的流入到流出的信號強度的上升和降低。另外，根據該信號強度的隨時間的變化的不同，還在研究腫瘤性病變的良性/惡性的鑒別診斷、或“擴散性”疾病等的診斷。
[0004]表示造影劑的環流動態的信號強度的隨時間的變化與單純的形態信息不同，通常需要實時或者在記錄后對動態圖像進行讀影。從而，用于造影劑的環流動態的讀影的所需時間一般變長。因此，提出了通常將在動態圖像中觀察到的造影劑的流入時刻信息向一個靜態圖像上映射的方法。該方法生成并顯示將以不同的色相來表現造影劑的信號的峰時間的不同的靜態圖像。通過參照該靜態圖像，從而讀影者能夠容易地掌握在診斷部位的斷層面內的各處的流入時刻。另外，還提出了生成并顯示以不同的色相來表現在特定區域中造影劑停滯的時間(從流入開始到流出結束的時間)的不同的靜態圖像的方法。
[0005]然而，腫瘤血管的走行比正常的血管復雜，因此，觀察到迷失方向的微泡停滯在腫瘤中，另外，停滯的微泡發生逆流的現象。這樣的腫瘤血管內的微泡的行為實際上在通過對患有腫瘤的老鼠進行造影超聲波攝影中觀察到。即，如果能夠通過能夠進行生物體成像的造影超聲波攝影來評估微泡的行為，則造影回波法可能還能夠應用于腫瘤血管的異常的評估。
[0006]另外，近年來，作為正在進行臨床試驗的抗癌劑的抗血管新生的藥物破壞對腫瘤供給營養的血管，造成腫瘤血管的破碎或狹窄化的情況在病理組織學觀察中得到確認。如果能夠通過造影超聲波攝影對造影超聲波觀察停滯在由于抗血管新生的藥物而破碎的血管內的樣子進行映像化或者定量化，則造影回波法還期待應用于判定治療效果。然而，在上述的以往技術中，基于造影回波法的定量分析的精度存在一定的界限。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2007-330764號公報
【發明內容】
[0010]本發明要解決的問題在于，提供一種能夠提高基于造影回波法的定量分析的精度的超聲波診斷裝置以及圖像處理裝置。
[0011]實施方式的超聲波診斷裝置具備第I提取部、第2提取部、以及位置設定部。第I提取部通過比較對被投放了造影劑的被檢體進行超聲波掃描而收集到的多個圖像數據間的基本波分量來提取第I位置。第2提取部通過比較上述多個圖像數據間的諧波分量來提取第2位置。位置設定部將上述第I位置或上述第2位置設定為上述多個圖像數據中的至少一個圖像數據中的進行規定的分析的關心區域的位置。
【附圖說明】
[0012]圖1是表示第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的結構例的框圖。
[0013]圖2是用于說明第I實施方式所涉及的候補位置提取部的處理對象的例子的圖。
[0014]圖3A是用于說明基于第I實施方式所涉及的候補位置提取部的基本圖像中的關心區域的提取例的圖。
[0015]圖3B是用于說明基于第I實施方式所涉及的候補位置提取部的諧波圖像中的關心區域的提取例的圖。
[0016]圖4A是用于說明基于第I實施方式所涉及的位置設定部的處理的一個例子的圖。
[0017]圖4B是表示由第I實施方式所涉及的位置設定部保存的關心區域的信息的一個例子的圖。
[0018]圖5是表示由第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置設定的關心區域的一個例子的圖。
[0019]圖6是表示基于第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的處理的步驟的流程圖⑴。
[0020]圖7是表示基于第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的處理的步驟的流程圖⑵。
[0021]圖8是表示基于第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的處理的步驟的流程圖⑶。
[0022]圖9是用于說明使用基于第2實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的三維的時間序列數據時的一個例子的圖。
【具體實施方式】
[0023]以下，參照附圖，詳細地說明超聲波診斷裝置的實施方式。
[0024](第I實施方式)
[0025]首先，針對第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的結構進行說明。圖1是表示第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置100的結構例的框圖。如圖1所示例的那樣，第I實施方式所涉及的超聲波診斷裝置具有超聲波探頭1、顯示器2、輸入裝置3、以及裝置主體10。
[0026]超聲波探頭I具有多個壓電振子，這些多個壓電振子根據從后述的裝置主體10所具有的發送接收部11供給的驅動信號產生超聲波。另外，超聲波探頭I接收來自被檢體P的反射波并轉換成電信號。另外，超聲波探頭I具有設置于壓電振子的匹配層和防止超聲波從壓電振子向后方傳播的背襯材料等。另外，超聲波探頭I自由拆卸地與裝置主體10連接。
[0027]當從超聲波探頭I向被檢體P發送超聲波時，所發送的超聲波被被檢體P的體內組織中的聲阻抗的不連續面依次反射，反射波信號由超聲波探頭I所具有的多個壓電振子接收。所接收的反射波信號的振幅依存于反射超聲波的不連續面中的聲阻抗的差。另外，所發送的超聲波脈沖被正在移動的血流或心臟壁等表面反射時的反射波信號由于多普勒效應，依存于相對于移動體的超聲波發送方向的速度分量，并接受頻移。
[0028]例如，作為用于二維掃描的超聲波探頭1，裝置主體10與將多個壓電振子配置成一列的ID陣列探頭連接。或者，例如，作為用于三維掃描的超聲波探頭1，裝置主體10與機械4D探頭或2D探頭連接。機械4D探頭如ID陣列探頭那樣能夠使用以一列排列的多個壓電振子進行二維掃描，同時能使多個壓電振子以規定的角度(擺動角度)擺動來進行三維掃描。另外，2D陣列探頭能夠通過矩陣狀地配置的多個壓電振子進行三維掃描，同時能夠通過會聚超聲波并發送來進行二維掃描。
[0029]本實施方式在通過超聲波探頭I對被檢體P進行二維掃描的情況下，進行三維掃描的情況下都能夠應用。
[0030]輸入裝置3具有鼠標、鍵盤、按鈕、面板開關、觸摸指令屏、腳踏開關、軌跡球、操縱桿等，接受來自超聲波診斷裝置的操作者的各種設定要求，并對裝置主體10轉送所接受的各種設定要求。例如，輸入裝置3接受操作者進行的用于執行基于造影回波法的定量分析的各種操作。
[0031]顯示器2顯示用于超聲波診斷裝置的操作者使用輸入裝置3輸入各種設定要求的⑶I (Graphical User Interface)，或者顯示在裝置主體10中生成的超聲波圖像、或超聲波圖像中的關心部位的位置等。
[0032]裝置主體10是根據超聲波探頭I接收到的反射波信號生成超聲波圖像數據的裝置。圖1所示的裝置主體10是能夠根據超聲波探頭I接收到的二維的反射波數據生成二維的超聲波圖像數據的裝置。另外，圖1所示的裝置主體10是能夠根據超聲波探頭I接收到的三維的反射波數據生成三維的超聲波圖像數據的裝置。以下，有時將三維的超聲波圖像數據記作“體數據”。
[0033]如圖1所述，裝置主體10具有發送接收部11、B模式處理部12、多普勒處理部13、圖像生成部14、圖像處理部15、圖像存儲器16、內部存儲部17、以及控制部18。
[0034]發送接收部11具有脈沖發生器、發送延遲部、以及觸發發生器等，向超聲波探頭I供給驅動信號。脈沖發生器以規定的速率頻率，重復產生用于形成發送超聲波的速率脈沖。另外，發送延遲部對脈沖發生器所產生的各速率脈沖賦予將從超聲波探頭I產生的超聲波會聚成束狀，并確定發送指向性所需的每個壓電振子的延遲時間。另外，觸發發生器以基于速率脈沖的定時，向超聲波探頭I施加驅動信號(驅動脈沖)。S卩，發送延遲部通過使對各速率脈沖賦予的延遲時間變化，來任意地調整從壓電振子面發送的超聲波的發送方向。
[0035]另外，發送接收部11為了根據后述的控制部180的指示，執行規定的掃描序列，具有能夠瞬間變更發送頻率、發送驅動電壓等的功能。特別地，發送驅動電壓的變更通過能夠瞬間切換其值的線性放大器型的發送電路、或電氣地切換多個電源單元的機構來實現。
[0036]另外，發送接收部11具有前置放大器、A/D (Analog/Digital)轉換器、接收延遲部、以及加法器等，對超聲波探頭I接收到的反射波信號進行各種處理生成反射波數據。前置放大器將反射波信號在每個通道中放大。A/D轉換器對放大后的反射波信號進行A/D轉換。接收延遲部賦予確定接收指向性所需的延遲時間。加法器對由接收延遲部處理后的反射波信號進行加法處理生成反射波數據。通過加法器的加法處理，強調來自與反射波信號的接收指向性對應的方向的反射分量，根據接收指向性和發送指向性形成超聲波發送接收的綜合的束。
[0037]當對被檢體P進行二維掃描時，發送接收部11從超聲波探頭I發送二維的超聲波束。并且，發送接收部11根據超聲波探頭I接收到的二維的反射波信號生成二維的反射波數據。另外，當對被檢體P進行三維掃描時，發送接收部11從超聲波探頭I發送三維的超聲波束。并且，發送接收部11根據超聲波探頭I接收到的三維的反射波信號生成三維的反射波數據。
[0038]另外，來自發送接收部11的輸出信號的形態能夠選擇包含被稱為RF(Radi0Frequency)信號的相位信息的信號、或包絡線檢波處理后的振幅信息等各種形態。
[0039]B模式處理部12從發送接收部11接收反射波數據，進行對數放大、包絡線檢波處理等，生成信號強度由亮度的明暗表現的數據(B模式數據)。
[0040]另外，B模式處理部12通過改變檢波頻率，從而能夠改變映像化的頻帶。通過使用該B模式處理部12的功能，從而能夠執行造影回波法，例如，能夠執行對比諧波成像(CHI:Contrast Harmonic Imaging)。即，B模式處理部12能夠從被注入了超聲波造影劑的被檢體P的反射波數據，分離以微小氣泡(微泡)為反射源的反射波數據(高次諧波數據或分頻諧波數據)和以被檢體P內的組織為反射源的反射波數據(基本波數據)。由此，B模式處理部12能夠從被檢體P的反射波數據中提取高次諧波數據或分頻諧波數據，生成用于生成造影圖像數據的B模式數據。另外，B模式處理部12能夠從被檢體P的反射波數據提取基本波數