JP7645692B2 - Ultrasound diagnostic equipment and medical analysis equipment - Google Patents
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Description
本明細書及び図面に開示の実施形態は、超音波診断装置および医用解析装置に関する。 The embodiments disclosed in this specification and the drawings relate to ultrasound diagnostic devices and medical analysis devices.
従来、超音波診断装置では、血流のパワーおよび速度の情報を、超音波画像データ上の色の変化によって表現するカラードプラ等の技術が知られている。このような技術においては、受信した反射波から得られる超音波データに含まれる不要な信号(クラッタ)をウォールフィルタによって抑圧することにより、血流のパワー、速度、方向等の血流情報を抽出する。 Conventionally, in ultrasound diagnostic devices, techniques such as color Doppler are known that express information on the power and velocity of blood flow by changes in color on ultrasound image data. In such techniques, blood flow information such as the power, velocity, and direction of blood flow is extracted by suppressing unnecessary signals (clutter) contained in the ultrasound data obtained from the received reflected waves using a wall filter.
このような技術において、ウォールフィルタの血流のパワーに関する情報の抽出精度を高めると、血流の速度および方向に関する変化について過剰に抽出してしまい、超音波画像データにおける血流の表示が不均一になる場合があった。 In this type of technology, increasing the accuracy of extracting information related to the power of blood flow in the wall filter can result in over-extraction of changes in the speed and direction of blood flow, resulting in an uneven display of blood flow in the ultrasound image data.
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、血流のパワーに関する抽出精度を維持しつつ、血流の速度および方向の表示の均一性を向上させることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。第1のフィルタは、固有値展開型のウォールフィルタである。第2のフィルタは、固定長型のウォールフィルタである。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and the drawings is to improve the uniformity of the display of the blood flow speed and direction while maintaining the extraction accuracy regarding the power of the blood flow. However, the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and the drawings are not limited to the above problems. Problems corresponding to the effects of each configuration shown in the embodiments described later can also be positioned as other problems. The first filter is an eigenvalue expansion type wall filter. The second filter is a fixed-length type wall filter.
実施形態に係る超音波診断装置は、取得部と、第1のフィルタ処理部と、第2のフィルタ処理部と、画像生成部とを備える。取得部は、反射波超音波データを取得する。第1のフィルタ処理部は、反射波超音波データに対して第1のフィルタをかけることにより、血流に関する強度情報を抽出する。第2のフィルタ処理部は、反射波超音波データに対して第2のフィルタをかけることにより、位相変化情報を抽出する。画像生成部は、強度情報と、位相変化情報とに基づいて、血流画像データを生成する。 The ultrasound diagnostic device according to the embodiment includes an acquisition unit, a first filter processing unit, a second filter processing unit, and an image generation unit. The acquisition unit acquires reflected wave ultrasound data. The first filter processing unit applies a first filter to the reflected wave ultrasound data to extract intensity information related to blood flow. The second filter processing unit applies a second filter to the reflected wave ultrasound data to extract phase change information. The image generation unit generates blood flow image data based on the intensity information and the phase change information.
以下、図面を参照しながら、超音波診断装置および医用解析装置の実施形態について詳細に説明する。 Below, we will explain in detail the embodiments of the ultrasound diagnostic device and medical analysis device with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置100の一例を示すブロック図である。図1に示すように、超音波診断装置100は、装置本体10と、超音波プローブ1と、入力装置3と、ディスプレイ2とを備える。
First Embodiment
Fig. 1 is a block diagram showing an example of an ultrasound
装置本体10は、送受信回路101と、バッファメモリ102と、Bモード処理回路103と、ドプラ処理回路104と、出力インタフェース105と、入力インタフェース106と、画像生成回路107と、表示制御回路108と、画像メモリ109と、記憶回路110と、制御回路111と、NW(ネットワーク)インタフェース112とを備える。また、装置本体10は、ネットワークNWを介して外部装置400と接続されている。
The device
超音波プローブ1は、例えば、圧電振動子等の複数の素子を有する。これら複数の素子は、装置本体10の送受信回路101から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ1は、被検体Pからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ1は、例えば、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ1は、装置本体10と着脱自在に接続される。
The ultrasonic probe 1 has a number of elements, such as piezoelectric transducers. These elements generate ultrasonic waves based on a drive signal supplied from a transmission/reception circuit 101 in the
超音波プローブ1から被検体Pに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Pの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ1が有する複数の素子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。そして、超音波プローブ1は、反射波信号を装置本体10の送受信回路101に出力する。
When ultrasound waves are transmitted from the ultrasound probe 1 to the subject P, the transmitted ultrasound waves are reflected successively by discontinuous surfaces of acoustic impedance in the tissues of the subject P, and are received as reflected wave signals by multiple elements of the ultrasound probe 1. The amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surfaces where the ultrasound waves are reflected. When the transmitted ultrasound pulse is reflected by the surface of a moving blood flow or heart wall, the reflected wave signal undergoes a frequency shift due to the Doppler effect, depending on the velocity component of the moving body in the direction of ultrasound transmission. The ultrasound probe 1 then outputs the reflected wave signal to the transmission/reception circuit 101 of the device
本実施形態においては、超音波プローブ1は、複数の超音波振動子が所定の方向に沿って配列された一次元アレイプローブであるとする。しかしながら、当該例に拘泥されず、超音波プローブ1は、ボリュームデータを取得可能なものとして、二次元アレイプローブ(複数の超音波振動子が二次元マトリックス状に配列されたプローブ)、又はメカニカル4Dプローブ(超音波振動子列をその配列方向と直交する方向に機械的に煽りながら超音波走査を実行可能なプローブ)であってもよい。 In this embodiment, the ultrasound probe 1 is a one-dimensional array probe in which multiple ultrasound transducers are arranged in a predetermined direction. However, without being limited to this example, the ultrasound probe 1 may be a two-dimensional array probe (a probe in which multiple ultrasound transducers are arranged in a two-dimensional matrix) or a mechanical 4D probe (a probe that can perform ultrasound scanning by mechanically moving an ultrasound transducer array in a direction perpendicular to the array direction) capable of acquiring volume data.
入力装置3は、例えば、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等の入力手段により実現される。入力装置3は、超音波診断装置100の操作者からの各種設定要求を受け付け、受け付けた各種設定要求を装置本体10に転送する。
The input device 3 is realized by input means such as a mouse, keyboard, button, panel switch, touch command screen, foot switch, trackball, joystick, etc. The input device 3 accepts various setting requests from the operator of the ultrasound
ディスプレイ2は、例えば、超音波診断装置100の操作者が入力装置3を用いて各種設定要求を入力するためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、装置本体10において生成された超音波画像データにより示される超音波画像等を表示したりする。ディスプレイ2は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ等によって実現される。ディスプレイ2は、表示部の一例である。
The
送受信回路101は、制御回路111による制御の下、超音波プローブ1から超音波を送信させるとともに、超音波プローブ1に超音波(超音波の反射波)を受信させる。すなわち、送受信回路101は、超音波プローブ1を介して超音波走査(超音波スキャン)を実行する。 Under the control of the control circuit 111, the transmission/reception circuit 101 causes the ultrasonic probe 1 to transmit ultrasonic waves and causes the ultrasonic probe 1 to receive ultrasonic waves (ultrasonic reflected waves). In other words, the transmission/reception circuit 101 executes ultrasonic scanning via the ultrasonic probe 1.
より詳細には、送受信回路101は、制御回路111による制御を受けて、超音波プローブ1に超音波を送信させる。送受信回路101は、例えば、図示しないトリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路等を有している。トリガ発生回路では、所定のレート周波数fr Hzで送信超音波を形成するためのトリガパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間が、各トリガパルスに与えられる。パルサ回路は、このトリガパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ1に駆動パルスを印加する。 More specifically, the transmission/reception circuit 101, under the control of the control circuit 111, causes the ultrasonic probe 1 to transmit ultrasonic waves. The transmission/reception circuit 101 has, for example, a trigger generation circuit, a delay circuit, and a pulser circuit, which are not shown. The trigger generation circuit repeatedly generates trigger pulses to form a transmission ultrasonic wave at a predetermined rate frequency fr Hz. In addition, the delay circuit provides each trigger pulse with a delay time required to focus the ultrasonic waves into a beam for each channel and determine the transmission directivity. The pulser circuit applies a drive pulse to the ultrasonic probe 1 at a timing based on this trigger pulse.
また、送受信回路101は、超音波プローブ1が受信した反射波信号に基づく超音波データである反射波超音波データを生成する。そして、送受信回路101は、生成した反射波超音波データをバッファメモリ102に格納する。 The transmission/reception circuit 101 also generates reflected wave ultrasonic data, which is ultrasonic data based on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1. The transmission/reception circuit 101 then stores the generated reflected wave ultrasonic data in the buffer memory 102.
より詳細には、超音波プローブ1により送信された超音波の反射波は、超音波プローブ1内部の圧電振動子まで到達した後、圧電振動子において、機械的振動から電気的信号(反射波信号)に変換され、送受信回路101に入力される。送受信回路101は、例えば、プリアンプと、A/D(Analog to Digital)変換器と、直交検波回路等を有し、超音波プローブ1が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波超音波データを生成する。本実施形態において、「超音波データを取得する」という場合、超音波の送受信によって超音波データを得ることを含む。送受信回路101は、本実施形態における取得部の一例である。 More specifically, the reflected wave of the ultrasound transmitted by the ultrasound probe 1 reaches the piezoelectric transducer inside the ultrasound probe 1, where it is converted from mechanical vibration to an electrical signal (reflected wave signal) and input to the transmission/reception circuit 101. The transmission/reception circuit 101 has, for example, a preamplifier, an A/D (Analog to Digital) converter, a quadrature detection circuit, etc., and performs various processes on the reflected wave signal received by the ultrasound probe 1 to generate reflected wave ultrasound data. In this embodiment, "acquiring ultrasound data" includes obtaining ultrasound data by transmitting and receiving ultrasound. The transmission/reception circuit 101 is an example of an acquisition unit in this embodiment.
反射波超音波データは、走査線(以下、ラスタという)上に深さ方向に沿って並んだ複数のサンプル点の複数のデータが、ラスタ方向に沿って、ラスタの数の分だけ並んだ2次元のデータである。 Reflected wave ultrasound data is two-dimensional data in which multiple data from multiple sample points lined up in the depth direction on a scan line (hereafter referred to as a raster) are lined up in the raster direction, the number of times being the number of rasters.
プリアンプは、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン調整(ゲイン補正)を行なう。A/D変換器は、ゲイン補正された反射波信号をA/D変換することでゲイン補正された反射波信号をデジタル信号に変換する。直交検波回路は、A/D変換された反射波信号をベースバンド帯域の同相信号(I信号、I:In-phase)と直交信号(Q信号、Q:Quadrature-phase)とに変換する。 The preamplifier amplifies the reflected wave signal for each channel and performs gain adjustment (gain correction). The A/D converter converts the gain-corrected reflected wave signal into a digital signal by A/D converting the gain-corrected reflected wave signal. The quadrature detection circuit converts the A/D converted reflected wave signal into an in-phase signal (I signal, I: In-phase) and a quadrature signal (Q signal, Q: Quadrature-phase) in the baseband.
そして、直交検波回路は、I信号およびQ信号を、反射波超音波データとしてバッファメモリ102に格納する。以下、I信号及びQ信号を総称する場合、IQ信号という。また、IQ信号はA/D変換されたデジタルデータであるため、IQデータともいう。 Then, the quadrature detection circuit stores the I signal and the Q signal as reflected ultrasonic data in the buffer memory 102. Hereinafter, the I signal and the Q signal are collectively referred to as the IQ signal. In addition, since the IQ signal is A/D converted digital data, it is also referred to as IQ data.
バッファメモリ102は、送受信回路101により生成された反射波超音波データ(IQデータ)を少なくとも一時的に記憶する。例えば、バッファメモリ102は、1ラスタにつき複数回の超音波の送受信が行われることで取得された反射波超音波データを記憶する。ここで、1ラスタにつき複数回の超音波の送受信が行われることで、同一ラスタの反射波超音波データが複数個取得されるが、以下、同一ラスタの反射波超音波データの数をアンサンブル数、データそのものをアンサンブルデータと記す。バッファメモリ102は、時間方向にアンサンブル数分並んだアンサンブルデータを、ラスタ順に記憶する。バッファメモリ102は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子によって実現される。 The buffer memory 102 at least temporarily stores the reflected ultrasound data (IQ data) generated by the transmission/reception circuit 101. For example, the buffer memory 102 stores the reflected ultrasound data acquired by transmitting and receiving ultrasound multiple times per raster. Here, multiple pieces of reflected ultrasound data for the same raster are acquired by transmitting and receiving ultrasound multiple times per raster. Hereinafter, the number of pieces of reflected ultrasound data for the same raster will be referred to as the ensemble number, and the data itself will be referred to as ensemble data. The buffer memory 102 stores the ensemble data arranged in the time direction for the number of ensembles in raster order. The buffer memory 102 is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory.
Bモード処理回路103は、バッファメモリ102から読み出した反射波超音波データに対して、対数増幅、包絡線検波、対数圧縮等の処理を行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ(Bモードデータ)を生成する。 The B-mode processing circuit 103 performs processes such as logarithmic amplification, envelope detection, and logarithmic compression on the reflected ultrasound data read from the buffer memory 102 to generate data (B-mode data) in which the signal strength is expressed as luminance.
ドプラ処理回路104は、バッファメモリ102に記憶された反射波超音波データを周波数解析することで、スキャン領域に設定されるROI(Region Of Interest:関心領域)内にある移動体のドプラ効果に基づく運動情報を抽出したデータ(ドプラデータ)を生成する。移動体とは、例えば血液である。例えば、ドプラ処理回路104は、カラーフローマッピング(CFM:Color Flow Mapping)法とも呼ばれるカラードプラ法を実行可能である。ドプラ処理回路104の処理の詳細については後述する。 The Doppler processing circuit 104 performs frequency analysis on the reflected ultrasound data stored in the buffer memory 102 to generate data (Doppler data) that extracts motion information based on the Doppler effect of a moving object within a region of interest (ROI) set in the scan area. An example of a moving object is blood. For example, the Doppler processing circuit 104 can execute a color Doppler method, also known as a color flow mapping (CFM) method. Details of the processing by the Doppler processing circuit 104 will be described later.
出力インタフェース105は、制御回路111からの電気信号を外部へ出力する。出力インタフェース105は、例えばバスを介して制御回路111に接続され、制御回路111からの電気信号をディスプレイ2に出力する。
The output interface 105 outputs the electrical signal from the control circuit 111 to the outside. The output interface 105 is connected to the control circuit 111 via a bus, for example, and outputs the electrical signal from the control circuit 111 to the
入力インタフェース106は、入力装置3を介し、操作者からの各種指示を受け付ける。入力インタフェース106は、例えばバスを介して制御回路111に接続され、操作者から入力される操作指示を電気信号へ変換し、電気信号を制御回路111へ出力する。なお、入力インタフェース106は、マウス及びキーボード等の物理的な操作部品と接続するものだけに限られない。例えば、超音波診断装置100とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路111へ出力する回路も入力インタフェースの例に含まれる。
The
画像生成回路107は、Bモード処理回路103およびドプラ処理回路104により生成されたデータに基づいて、超音波画像データを生成する。画像生成回路107は、生成した超音波画像データを画像メモリ109に記憶させる。
The image generation circuit 107 generates ultrasound image data based on the data generated by the B-mode processing circuit 103 and the Doppler processing circuit 104. The image generation circuit 107 stores the generated ultrasound image data in the
より詳細には、画像生成回路107は、Bモード処理回路103により生成されたBモードデータに基づいて、Bモード画像データを生成する。 More specifically, the image generation circuitry 107 generates B-mode image data based on the B-mode data generated by the B-mode processing circuitry 103.
また、画像生成回路107は、ドプラ処理回路104により生成されたドプラデータに基づいて、ドプラ画像データを生成する。ドプラ画像データは、本実施形態における血流画像データの一例である。画像生成回路107は、ドプラ処理回路104により生成されたドプラデータ含まれる強度情報と、位相変化情報とに基づいて、ドプラ画像データを生成する。 The image generation circuit 107 also generates Doppler image data based on the Doppler data generated by the Doppler processing circuit 104. The Doppler image data is an example of blood flow image data in this embodiment. The image generation circuit 107 generates Doppler image data based on the intensity information and phase change information contained in the Doppler data generated by the Doppler processing circuit 104.
ドプラ画像データは、例えば、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、またはこれらを組み合わせた画像データである。例えば、画像生成回路107は、血流情報としてのドプラデータから、血流情報がカラーで表示される血流画像データを、ドプラ画像データとして生成する。この場合、画像生成回路107は、血流の信号パワーにより描出位置を、血流の速度と方向により表示色を決定することにより、血流をドプラ画像データとして映像化する。画像生成回路107は、本実施形態における画像生成部の一例である。 Doppler image data is, for example, velocity image data, variance image data, power image data, or image data that combines these. For example, the image generation circuit 107 generates blood flow image data in which blood flow information is displayed in color as Doppler image data from Doppler data as blood flow information. In this case, the image generation circuit 107 visualizes the blood flow as Doppler image data by determining the depiction position based on the signal power of the blood flow and the display color based on the speed and direction of the blood flow. The image generation circuit 107 is an example of an image generation unit in this embodiment.
表示制御回路108は、画像生成回路107によって生成された各種の超音波画像データに基づく超音波画像を、ディスプレイ2に表示させる。また、表示制御回路108は、操作者が入力装置3を用いて各種設定要求を入力するためのGUIをディスプレイ2に表示させても良い。
The display control circuit 108 causes the
画像メモリ109は、制御回路111により生成された各種の画像データを記憶する。例えば、画像メモリ109は、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、または光ディスク等により実現される。
The
記憶回路110は、例えば、磁気的若しくは光学的記憶媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、または光ディスク等のプロセッサにより読み取り可能な記憶媒体等により実現される。記憶回路110は、超音波送受信を実現するためのプログラム、各種データ等を記憶している。プログラム、及び各種データは、例えば、記憶回路110に予め記憶されていてもよい。また、例えば、非一過性の記憶媒体に記憶されて配布され、非一過性の記憶媒体から読み出されて記憶回路110にインストールされてもよい。なお、記憶回路110を本実施形態における記憶部の一例としても良い。 The memory circuit 110 is realized by, for example, a magnetic or optical storage medium, a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, or a processor-readable storage medium such as an optical disk. The memory circuit 110 stores a program for realizing ultrasonic transmission and reception, various data, and the like. The program and various data may be stored in the memory circuit 110 in advance, for example. Also, for example, the program and various data may be stored in a non-transient storage medium and distributed, and may be read from the non-transient storage medium and installed in the memory circuit 110. The memory circuit 110 may be an example of a memory unit in this embodiment.
制御回路111は、超音波診断装置100全体の動作を統括して制御する。例えば、制御回路111は、送受信回路101を介して超音波プローブ1を制御することで、超音波走査を制御する。
The control circuit 111 controls the overall operation of the ultrasound
NWインタフェース112は、例えばネットワークNWを介して外部装置400と接続され、外部装置400との間でデータ通信を行う。
The NW interface 112 is connected to an
外部装置400は、例えば、超音波診断装置100で生成された各種データの後処理、および超音波画像データの表示等の処理を実行するワークステーションである。外部装置400は、例えば、プロセッサ等の処理回路、記憶装置、ディスプレイ、入力装置、および超音波診断装置100とネットワークNWを介して接続可能なNWインタフェースを備える。また、外部装置400は、タブレット端末等であっても良い。
The
次に、ドプラ処理回路104についての詳細を説明する。 Next, we will explain the details of the Doppler processing circuit 104.
図2は、第1の実施形態に係るドプラ処理回路104の機能の一例を示す図である。図2に示すように、ドプラ処理回路104は、パワー用WF(Wall Filter、ウォールフィルタ)機能141、パワー推定機能142、速度・方向用WF機能143、自己相関処理機能144、速度・方向推定機能145、およびパッキング機能146を備える。 Figure 2 is a diagram showing an example of the functions of the Doppler processing circuit 104 according to the first embodiment. As shown in Figure 2, the Doppler processing circuit 104 includes a power WF (Wall Filter) function 141, a power estimation function 142, a velocity/direction WF function 143, an autocorrelation processing function 144, a velocity/direction estimation function 145, and a packing function 146.
パワー用WF機能141および速度・方向用WF機能143は、バッファメモリ102に保存されたアンサンブルデータ600に対して、それぞれウォールフィルタをかける。 The power WF function 141 and the speed/direction WF function 143 each apply a wall filter to the ensemble data 600 stored in the buffer memory 102.
より詳細には、パワー用WF機能141は、アンサンブルデータ600に対してパワー(強度)情報用のウォールフィルタをかけることにより、血流に関する強度情報を抽出する。パワー用WF機能141は、固有値展開型のウォールフィルタを使用する。パワー用WF機能141は、本実施形態における第1のフィルタ処理部の一例である。また、パワー用WF機能141によってアンサンブルデータ600に掛けられる固有値展開型のウォールフィルタは、本実施形態における第1のフィルタの一例である。 More specifically, the power WF function 141 extracts intensity information related to blood flow by applying a wall filter for power (intensity) information to the ensemble data 600. The power WF function 141 uses an eigenvalue expansion type wall filter. The power WF function 141 is an example of a first filter processing unit in this embodiment. The eigenvalue expansion type wall filter applied to the ensemble data 600 by the power WF function 141 is an example of a first filter in this embodiment.
固有値展開型のウォールフィルタは、例えば、固有ベクトル(eigenvector)を用いて入力信号に応じて係数を変化させる適応型のMTI(Moving Target Indicator)フィルタである。固有ベクトルは、相関行列から計算される。具体的には、パワー用WF機能141は、複数フレームにわたって収集された同一位置の反射波超音波データのデータ列から、走査範囲の相関行列を計算する。本実施形態においては、同一位置の反射波超音波データはアンサンブルデータ600である。パワー用WF機能141は、相関行列から固有ベクトルを計算し、計算した固有ベクトルに基づいて、MTIフィルタに用いる係数を決定する。なお、固有ベクトルを用いた適応型のMTIフィルタは固有値展開型のウォールフィルタの一例であり、他の手法が採用されても良い。 The eigenvalue expansion type wall filter is, for example, an adaptive MTI (Moving Target Indicator) filter that changes coefficients according to an input signal using an eigenvector. The eigenvector is calculated from a correlation matrix. Specifically, the power WF function 141 calculates a correlation matrix of the scanning range from a data string of reflected wave ultrasound data at the same position collected over multiple frames. In this embodiment, the reflected wave ultrasound data at the same position is ensemble data 600. The power WF function 141 calculates an eigenvector from the correlation matrix, and determines the coefficients to be used in the MTI filter based on the calculated eigenvector. Note that the adaptive MTI filter using the eigenvector is an example of an eigenvalue expansion type wall filter, and other methods may be adopted.
固有値展開型のウォールフィルタでは、アンサンブルデータ600の固有べクトル次元におけるエネルギーが大きいものを主成分として検出し、主成分と空間的に近似するドプラシフト(ドプラ偏移)をクラッタ成分として抑圧する。このような固有値展開型のウォールフィルタは、クラッタの抑圧能、および血流のパワー成分の抽出に優れている。 In an eigenvalue expansion type wall filter, components with large energy in the eigenvector dimension of the ensemble data 600 are detected as principal components, and Doppler shifts that are spatially similar to the principal components are suppressed as clutter components. Such eigenvalue expansion type wall filters are excellent in the ability to suppress clutter and extract power components of blood flow.
パワー推定機能142は、パワー用WF機能141によってアンサンブルデータ600から抽出された成分から、血流の強度情報を推定する。パワー推定機能142は、パワー推定部の一例である。 The power estimation function 142 estimates blood flow intensity information from the components extracted from the ensemble data 600 by the power WF function 141. The power estimation function 142 is an example of a power estimation unit.
速度・方向用WF機能143は、アンサンブルデータ600に対して速度・方向用のウォールフィルタをかけることにより、位相変化情報を抽出する。速度・方向用WF機能143は、固定長型のウォールフィルタを使用する。位相変化情報は、血流の速度情報および方向情報を含む。速度・方向用WF機能143は、本実施形態における第2のフィルタ処理部の一例である。また、速度・方向用WF機能143によって使用される固定長型のウォールフィルタは、本実施形態における第2のフィルタの一例である。 The WF function for velocity and direction 143 extracts phase change information by applying a wall filter for velocity and direction to the ensemble data 600. The WF function for velocity and direction 143 uses a fixed-length wall filter. The phase change information includes blood flow velocity information and direction information. The WF function for velocity and direction 143 is an example of a second filter processing unit in this embodiment. The fixed-length wall filter used by the WF function for velocity and direction 143 is an example of a second filter in this embodiment.
より詳細には、本実施形態においては、速度・方向用WF機能143は、多項式近似型のウォールフィルタを使用する。多項式近似型のウォールフィルタでは、所定の多項式でフィッティングを行い、低次の次数の成分をクラッタ成分として特定する多項式フィッティングの手法により、クラッタ成分を除去する。なお、多項式近似型のウォールフィルタ以外の固定長型のウォールフィルタを採用しても良い。例えば、速度・方向用WF機能143は、IIR(Infinite Impulse Response)フィルタを用いても良い。 More specifically, in this embodiment, the speed/direction WF function 143 uses a polynomial approximation type wall filter. In a polynomial approximation type wall filter, fitting is performed with a predetermined polynomial, and clutter components are removed by a polynomial fitting technique that identifies low-order components as clutter components. Note that fixed-length wall filters other than polynomial approximation type wall filters may also be used. For example, the speed/direction WF function 143 may use an IIR (Infinite Impulse Response) filter.
固定長型のウォールフィルタでは、ドプラシフト周波数が低い成分をクラッタとみなして抑圧する。ドプラシフト周波数は、静止している組織、あるいは、動きの遅い組織に由来する反射波超音波データでは低くなる。固定長型のウォールフィルタは、固有値展開型のウォールフィルタと比べてクラッタと血流の分離能が低くなる場合がある。しかしながら、固定長型のウォールフィルタでは、血流の速度および方向情報の変化を安定的に抽出することができる。 Fixed-length wall filters treat components with low Doppler shift frequencies as clutter and suppress them. The Doppler shift frequency is low in reflected ultrasound data from stationary or slow-moving tissue. Fixed-length wall filters may have lower separation capabilities between clutter and blood flow than eigenvalue expansion wall filters. However, fixed-length wall filters can stably extract changes in blood flow speed and direction information.
比較例として、上述の固有値展開型のウォールフィルタを血流の速度および方向情報の抽出に用いた場合、主成分と空間的に近似する血流の速度および方向情報についても抑制するため、フレーム間の位相の変化が抽出されやすい。このため、固有値展開型のウォールフィルタの抽出結果に基づくドプラ画像データでは、血流の速度および方向情報の変化が強調されてしまう場合がある。このため、フレーム間の位相の変化が大きい場合、固有値展開型のウォールフィルタによって抽出された血流の速度および方向情報に基づくドプラ画像データでは、血流の速度および方向の表示の均一性が低下する場合がある。 As a comparative example, when the above-mentioned eigenvalue expansion type wall filter is used to extract blood flow velocity and direction information, blood flow velocity and direction information that is spatially similar to the principal component is also suppressed, so phase changes between frames are likely to be extracted. For this reason, in Doppler image data based on the extraction results of the eigenvalue expansion type wall filter, changes in blood flow velocity and direction information may be emphasized. For this reason, when the phase change between frames is large, the uniformity of the display of blood flow velocity and direction may decrease in Doppler image data based on blood flow velocity and direction information extracted by the eigenvalue expansion type wall filter.
図3は、比較例に係るドプラ画像データ80a,80bの一例を示す図である。図3のドプラ画像データ80aおよびドプラ画像データ80bは、固有値展開型のウォールフィルタによって抽出された血流情報に基づいて血流が表されたカラードプラ画像データである。ドプラ画像データ80aおよびドプラ画像データ80bは、血流の時系列の変化を示す。
Figure 3 is a diagram showing an example of
ドプラ画像データ80a,80bでは、血流情報に含まれる血流の強度情報に基づいて血流70a,70bの描出位置が定められる。また、ドプラ画像データ80a,80bでは、血流の速度および方向の情報に基づいて血流70a,70bの色が定められる。図3に示すように、比較例のドプラ画像データ80a,80bでは、フレーム間の血流の速度および方向の変化が強調され、血流70a,70bの表示が不均一となっている。このため、血流70a,70b中の色の変化が大きく、血流70a,70bが滑らかに表示されていない。
In the
図4は、第1の実施形態に係るドプラ画像データ90a,90bの一例を示す図である。ドプラ画像データ90aおよびドプラ画像データ90bは、血流の時系列の変化を示す。本実施形態では、血流の強度情報は固有値展開型のウォールフィルタにより抽出されるが、血流の速度および方向情報は固定長型のウォールフィルタにより抽出される。このため、図4に示すように、ドプラ画像データ90a,90b上に描出される血流71a,71b中の色の変化は滑らかであり、図3と比較して均一性が改善されている。
Figure 4 is a diagram showing an example of
以下、本実施形態において個々のドプラ画像データ90a,90bを特に区別しない場合はドプラ画像データ90という。
In the following, in this embodiment, when there is no particular distinction between the individual
図2に戻り、自己相関処理機能144は、速度・方向用WF機能143によってアンサンブルデータ600から抽出されたデータに対する自己相関処理を行う。自己相関処理機能144は、自己相関処理部の一例である。 Returning to FIG. 2, the autocorrelation processing function 144 performs autocorrelation processing on the data extracted from the ensemble data 600 by the speed/direction WF function 143. The autocorrelation processing function 144 is an example of an autocorrelation processing unit.
速度・方向推定機能145は、自己相関処理機能144による自己相関処理の結果に基づいて、血流の速度および方向情報を推定する。速度・方向推定機能145は、速度・方向推定部の一例である。なお、速度・方向推定機能145は、血流の分散についても推定しても良い。 The speed/direction estimation function 145 estimates the speed and direction information of the blood flow based on the result of the autocorrelation processing by the autocorrelation processing function 144. The speed/direction estimation function 145 is an example of a speed/direction estimation unit. The speed/direction estimation function 145 may also estimate the variance of the blood flow.
パッキング機能146は、パワー推定機能142によって推定された血流の強度情報と、速度・方向推定機能145によって推定された血流の速度および方向情報を結合することにより、血流の強度、速度、および方向情報を含むドプラデータを生成する。パッキング機能146によって生成されたドプラデータから、画像生成回路107によってドプラ画像データ90が生成される。パッキング機能146は、パッキング部の一例である。 The packing function 146 generates Doppler data including blood flow intensity, velocity, and direction information by combining the blood flow intensity information estimated by the power estimation function 142 and the blood flow velocity and direction information estimated by the velocity and direction estimation function 145. From the Doppler data generated by the packing function 146, the image generation circuit 107 generates Doppler image data 90. The packing function 146 is an example of a packing section.
Bモード処理回路103、ドプラ処理回路104、画像生成回路107、表示制御回路108、および制御回路111は、プロセッサにより実現される。例えば、これらの回路で実行される処理が定義されたコンピュータによって実行可能なプログラムが、記憶回路110に記憶されている。これらの回路は、プログラムを記憶回路110から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現する。また、図1においては単一の記憶回路110が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、各回路は個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。 The B-mode processing circuit 103, the Doppler processing circuit 104, the image generation circuit 107, the display control circuit 108, and the control circuit 111 are realized by a processor. For example, computer-executable programs that define the processes to be executed by these circuits are stored in the memory circuit 110. These circuits realize the functions corresponding to each program by reading the programs from the memory circuit 110 and executing them. In addition, although FIG. 1 illustrates a single memory circuit 110 storing programs corresponding to each processing function, multiple memory circuits may be distributed and arranged, and each circuit may read a corresponding program from an individual memory circuit.
上記説明では、「プロセッサ」が各機能に対応するプログラムを記憶回路110から読み出して実行する例を説明したが、実施形態はこれに限定されない。「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサが例えばCPUである場合、プロセッサは記憶回路110に保存されたプログラムを読み出して実行することで、図1および図2に示した各機能を実現する。一方、プロセッサがASICである場合、記憶回路110にプログラムを保存する代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1および図2における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしても良い。 In the above description, an example in which the "processor" reads out and executes a program corresponding to each function from the storage circuit 110 has been described, but the embodiment is not limited to this. The term "processor" refers to circuits such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a programmable logic device (e.g., a Simple Programmable Logic Device (SPLD), a Complex Programmable Logic Device (CPLD), and a Field Programmable Gate Array (FPGA)). When the processor is, for example, a CPU, the processor reads out and executes a program stored in the storage circuit 110 to realize each function shown in FIG. 1 and FIG. 2. On the other hand, when the processor is an ASIC, instead of storing a program in the storage circuit 110, the function is directly incorporated as a logic circuit in the circuit of the processor. Note that each processor in this embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, and may be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize its function. Furthermore, multiple components in Figures 1 and 2 may be integrated into a single processor to achieve the functions.
次に、以上のように構成された本実施形態における超音波診断装置100で実行されるドプラ画像データ90の生成処理の流れについて説明する。
Next, we will explain the flow of the process of generating Doppler image data 90 executed by the ultrasound
図5は、第1の実施形態に係るドプラ画像データ90の生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart showing an example of the flow of the process for generating Doppler image data 90 according to the first embodiment.
まず、送受信回路101は、超音波プローブ1から超音波を送信させと共に、送信された超音波の反射波を超音波プローブ1に受信させる(S101)。送受信回路101は、超音波プローブ1が受信した反射波信号に基づく超音波データである反射波超音波データを生成し、バッファメモリ102に保存する。 First, the transmission/reception circuit 101 causes the ultrasonic probe 1 to transmit ultrasonic waves and causes the ultrasonic probe 1 to receive the reflected waves of the transmitted ultrasonic waves (S101). The transmission/reception circuit 101 generates reflected wave ultrasonic data, which is ultrasonic data based on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1, and stores it in the buffer memory 102.
次に、ドプラ処理回路104のパワー用WF機能141は、アンサンブルデータ600に対して固有値展開型のウォールフィルタをかける(S102)。 Next, the power WF function 141 of the Doppler processing circuit 104 applies an eigenvalue expansion type wall filter to the ensemble data 600 (S102).
そして、ドプラ処理回路104のパワー推定機能142は、パワー用WF機能141によってアンサンブルデータ600から抽出された成分から、血流の強度(パワー)情報を推定する(S103)。 Then, the power estimation function 142 of the Doppler processing circuit 104 estimates blood flow intensity (power) information from the components extracted from the ensemble data 600 by the power WF function 141 (S103).
また、ドプラ処理回路104の速度・方向用WF機能143は、アンサンブルデータ600に対して多項式近似型のウォールフィルタをかける(S104)。 In addition, the velocity/direction WF function 143 of the Doppler processing circuit 104 applies a polynomial approximation type wall filter to the ensemble data 600 (S104).
次に、ドプラ処理回路104の自己相関処理機能144は、速度・方向用WF機能143によってアンサンブルデータ600から抽出されたデータに対する自己相関処理を実行する(S105)。 Next, the autocorrelation processing function 144 of the Doppler processing circuit 104 performs autocorrelation processing on the data extracted from the ensemble data 600 by the speed/direction WF function 143 (S105).
次に、ドプラ処理回路104の速度・方向推定機能145は、自己相関処理機能144による自己相関処理の結果に基づいて、血流の速度および方向情報を推定する(S106)。 Next, the velocity/direction estimation function 145 of the Doppler processing circuit 104 estimates the velocity and direction information of the blood flow based on the results of the autocorrelation processing by the autocorrelation processing function 144 (S106).
そして、ドプラ処理回路104のパッキング機能146は、パワー推定機能142によって推定された血流の強度情報と、速度・方向推定機能145によって推定された血流の速度および方向情報を結合することにより、血流の強度、速度、および方向情報を含むドプラデータを生成する(S107)。 Then, the packing function 146 of the Doppler processing circuit 104 combines the blood flow intensity information estimated by the power estimation function 142 with the blood flow velocity and direction information estimated by the velocity and direction estimation function 145 to generate Doppler data including blood flow intensity, velocity, and direction information (S107).
次に、画像生成回路107は、ドプラ処理回路104により生成されたドプラデータに基づいて、ドプラ画像データ90を生成する(S108)。 Next, the image generation circuitry 107 generates Doppler image data 90 based on the Doppler data generated by the Doppler processing circuitry 104 (S108).
次に、表示制御回路108は、画像生成回路107によって生成されたドプラ画像データ90に基づくドプラ画像を、ディスプレイ2に表示させる(S109)。ここで、このフローチャートの処理は終了する。
Next, the display control circuit 108 causes the
このように、本実施形態の超音波診断装置100は、反射波超音波データから強度情報抽出用のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づく血流の強度情報と、反射波超音波データから速度・方向用のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づく血流の速度および方向の情報とに基づいて、ドプラ画像データを生成する。
In this way, the ultrasound
本実施形態においては、血流のパワーと、血流の速度および方向の情報について、それぞれの特性に適した別個のフィルタリング結果から求めることにより、血流のパワーに関する抽出精度を維持しつつ、血流の速度および方向の表示の均一性を向上させることができる。 In this embodiment, the power of blood flow and information on the speed and direction of blood flow are obtained from separate filtering results suited to the respective characteristics, thereby improving the uniformity of the display of the speed and direction of blood flow while maintaining the extraction accuracy of the power of blood flow.
また、本実施形態の超音波診断装置100では、血流のパワーは固有値展開型のウォールフィルタによって抽出されたデータから求められる。また、本実施形態の超音波診断装置100では、血流の速度および方向の情報は、固定長型のウォールフィルタによって抽出されたデータから求められる。このため、本実施形態の超音波診断装置100によれば、血流のパワーとクラッタを高精度に分離すると共に、血流の速度および方向の変化を滑らかに表示させることができる。
In addition, in the ultrasound
また、本実施形態の超音波診断装置100では、血流の速度および方向の情報は、多項式近似型のウォールフィルタによって抽出されたデータから求められる。これにより、本実施形態の超音波診断装置100では、血流の速度および方向の情報を安定して抽出することができる。
In addition, in the ultrasound
(第2の実施形態)
上述の第1の実施形態では、血流の速度および方向の情報については、常に固定長型のウォールフィルタが使用されていた。本実施形態においては、位相変化に応じて固有値展開型のウォールフィルタと固定長型のウォールフィルタとを使い分ける。
Second Embodiment
In the first embodiment described above, a fixed-length wall filter is always used for the information on the velocity and direction of blood flow. In the present embodiment, an eigenvalue expansion type wall filter and a fixed-length type wall filter are used depending on the phase change.
本実施形態の超音波診断装置100の全体構成は、図1で説明した第1の実施形態と同様である。超音波診断装置100は、装置本体10と、超音波プローブ1と、入力装置3と、ディスプレイ2とを備える。また、装置本体10は、送受信回路101と、バッファメモリ102と、Bモード処理回路103と、ドプラ処理回路104と、出力インタフェース105と、入力インタフェース106と、画像生成回路107と、表示制御回路108と、画像メモリ109と、記憶回路110と、制御回路111と、NWインタフェース112とを備える。
The overall configuration of the ultrasound
超音波プローブ1、入力装置3、ディスプレイ2、送受信回路101、バッファメモリ102、Bモード処理回路103、出力インタフェース105、入力インタフェース106、画像生成回路107、表示制御回路108、画像メモリ109、記憶回路110、制御回路111、およびNWインタフェース112は、第1の実施形態と同様の機能を備える。
The ultrasound probe 1, input device 3,
図6は、第2の実施形態に係るドプラ処理回路104の機能の一例を示す図である。本実施形態のドプラ処理回路104は、パワー用WF機能141、パワー推定機能142、第1の速度・方向用WF機能143a、第2の速度・方向用WF機能143b、第1の自己相関処理機能144a、第2の自己相関処理機能144b、第1の速度・方向推定機能145a、第2の速度・方向推定機能145b、パッキング機能146、位相変化検出機能147、および選択機能148を備える。
Figure 6 is a diagram showing an example of the functions of the Doppler processing circuit 104 according to the second embodiment. The Doppler processing circuit 104 of this embodiment includes a power WF function 141, a power estimation function 142, a first velocity/
パワー用WF機能141、およびパワー推定機能142は、第1の実施形態と同様の機能である。パワー用WF機能141は、第1の実施形態と同様に、固有値展開型のウォールフィルタを使用する。当該固有値展開型のウォールフィルタは、本実施形態における第1のフィルタの一例である。また、パワー用WF機能141は、本実施形態における第1のフィルタ処理部の一例である。 The power WF function 141 and the power estimation function 142 are the same functions as in the first embodiment. The power WF function 141 uses an eigenvalue expansion type wall filter, as in the first embodiment. The eigenvalue expansion type wall filter is an example of a first filter in this embodiment. Also, the power WF function 141 is an example of a first filter processing unit in this embodiment.
第1の速度・方向用WF機能143aは、アンサンブルデータ600に対して第1の速度・方向用WFをかけることにより、血流に関する第1の位相変化情報を抽出する。第1の速度・方向用WF機能143aは、本実施形態における第2のフィルタ処理部の一例である。第1の速度・方向用WFは、本実施形態における第2のフィルタの一例である。第1の速度・方向用WFは、固定長型のウォールフィルタ、特に多項式近似型のウォールフィルタである。
The first WF function for velocity and
第2の速度・方向用WF機能143bは、アンサンブルデータ600に対して第2の速度・方向用WFをかけることにより、血流に関する第2の位相変化情報を抽出する。第2の速度・方向用WF機能143bは、本実施形態における第3のフィルタ処理部の一例である。第2の速度・方向用WFは、本実施形態における第3のフィルタの一例である。第2の速度・方向用WFは、固有値展開型のウォールフィルタである。
The second velocity/
第1の位相変化情報および第2位相変化情報は、血流の速度情報および方向情報である。 The first phase change information and the second phase change information are velocity information and direction information of blood flow.
第1の自己相関処理機能144aは、第1の速度・方向用WF機能143aによってアンサンブルデータ600から抽出されたデータに対する自己相関処理を行う。第1の自己相関処理機能144aは、第1の自己相関処理部の一例である。
The first autocorrelation processing function 144a performs autocorrelation processing on the data extracted from the ensemble data 600 by the first speed/
第2の自己相関処理機能144bは、第2の速度・方向用WF機能143bによってアンサンブルデータ600から抽出されたデータに対する自己相関処理を行う。第2の自己相関処理機能144bは、第2の自己相関処理部の一例である。
The second autocorrelation processing function 144b performs autocorrelation processing on the data extracted from the ensemble data 600 by the second speed/
第1の速度・方向推定機能145aは、第1の自己相関処理機能144aによる自己相関処理の結果に基づいて、血流の速度および方向情報を推定する。例えば、第1の速度・方向推定機能145aは、第1の自己相関処理機能144aによる自己相関処理の結果に基づいて、血流の速度を算出する。第1の速度・方向推定機能145aは、第1の速度・方向推定部および第1の速度算出部の一例である。 The first speed/direction estimation function 145a estimates the speed and direction information of the blood flow based on the result of the autocorrelation processing by the first autocorrelation processing function 144a. For example, the first speed/direction estimation function 145a calculates the speed of the blood flow based on the result of the autocorrelation processing by the first autocorrelation processing function 144a. The first speed/direction estimation function 145a is an example of a first speed/direction estimation unit and a first speed calculation unit.
第2の速度・方向推定機能145bは、第2の自己相関処理機能144bによる自己相関処理の結果に基づいて、血流の速度および方向情報を推定する。例えば、第2の速度・方向推定機能145bは、第2の自己相関処理機能144bによる自己相関処理の結果に基づいて、血流の速度を算出する。第2の速度・方向推定機能145bは、第2の速度・方向推定部および第2の速度算出部の一例である。 The second speed/direction estimation function 145b estimates the speed and direction information of the blood flow based on the result of the autocorrelation processing by the second autocorrelation processing function 144b. For example, the second speed/direction estimation function 145b calculates the speed of the blood flow based on the result of the autocorrelation processing by the second autocorrelation processing function 144b. The second speed/direction estimation function 145b is an example of a second speed/direction estimation unit and a second speed calculation unit.
位相変化検出機能147は、第1の位相変化情報または第2の位相変化情報の少なくともいずれか一方に基づいて、反射波超音波データの位相変化を検出する。本実施形態においては、位相変化検出機能147は、固定長型のウォールフィルタと固有値展開型のウォールフィルタのフィルタリング結果の差異に基づいて、規定の基準よりも速い位相変化を検出する。固定長型のウォールフィルタと固有値展開型のウォールフィルタのフィルタリング結果の差異は、位相変化が速い場合に大きくなる。このため、位相変化検出機能147は、当該差異を利用して、規定の基準よりも速い位相変化を検出する。 The phase change detection function 147 detects a phase change in the reflected wave ultrasound data based on at least one of the first phase change information or the second phase change information. In this embodiment, the phase change detection function 147 detects a phase change faster than a specified criterion based on the difference between the filtering results of a fixed-length wall filter and an eigenvalue expansion type wall filter. The difference between the filtering results of a fixed-length wall filter and an eigenvalue expansion type wall filter becomes large when the phase change is fast. Therefore, the phase change detection function 147 uses this difference to detect a phase change faster than a specified criterion.
より詳細には、位相変化検出機能147は、第1の速度・方向推定機能145aによって算出された第1の血流の速度と、第2の速度・方向推定機能145bによって算出された第2の血流の速度と、の類似度を求める。位相変化検出機能147は、類似度の算出結果に基づいて、第1の血流の速度と、第2の血流の速度との差異が閾値よりも大きい場合、位相変化が規定の基準よりも速いと判定する。また、位相変化検出機能147は、第1の血流の速度と、第2の血流の速度との差異が閾値以下の場合、位相変化が規定の基準以下であると判定する。なお、第1の血流の速度と、第2の血流の速度との差異の閾値は特に限定されるものではない。 More specifically, the phase change detection function 147 determines the similarity between the first blood flow velocity calculated by the first velocity/direction estimation function 145a and the second blood flow velocity calculated by the second velocity/direction estimation function 145b. Based on the calculation result of the similarity, if the difference between the first blood flow velocity and the second blood flow velocity is greater than a threshold, the phase change detection function 147 determines that the phase change is faster than a specified criterion. Furthermore, if the difference between the first blood flow velocity and the second blood flow velocity is equal to or less than the threshold, the phase change detection function 147 determines that the phase change is equal to or less than the specified criterion. Note that the threshold for the difference between the first blood flow velocity and the second blood flow velocity is not particularly limited.
なお、位相変化の検出の手法はこれに限定されない、例えば、位相変化検出機能147は、第1の位相変化情報または第2の位相変化情報に基づく血流の分散を利用して、急激な位相変化を検出しても良い。位相変化検出機能147は、位相変化検出部の一例である。 Note that the method of detecting a phase change is not limited to this. For example, the phase change detection function 147 may detect a sudden phase change by utilizing the dispersion of blood flow based on the first phase change information or the second phase change information. The phase change detection function 147 is an example of a phase change detection unit.
選択機能148は、反射波超音波データの位相変化に基づいて、第1の位相変化情報と第2の位相変化情報のいずれかを選択する。より詳細には、選択機能148は、第1の速度・方向用WF機能143aによってアンサンブルデータ600から抽出されたデータと、第2の速度・方向用WF機能143bによってアンサンブルデータ600から抽出されたデータのいずれかを、ドプラデータの生成に使用するデータとして選択する。選択機能148は、選択部の一例である。
The selection function 148 selects either the first phase change information or the second phase change information based on the phase change of the reflected wave ultrasound data. More specifically, the selection function 148 selects either the data extracted from the ensemble data 600 by the first WF function for velocity and
具体的には、選択機能148は、位相変化が規定の基準よりも速い場合、第1の位相変化情報を選択し、位相変化が規定の基準以下の場合、第2の位相変化情報を選択する。規定の基準となる位相変化の程度は特に限定されるものではない。 Specifically, the selection function 148 selects the first phase change information when the phase change is faster than a specified criterion, and selects the second phase change information when the phase change is equal to or smaller than the specified criterion. The degree of phase change that serves as the specified criterion is not particularly limited.
換言すれば、選択機能148は、位相変化検出機能147によって規定の基準よりも速い位相変化が検出された場合、アンサンブルデータ600から固定長型のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づく、血流の速度および方向情報を、ドプラデータの生成に使用するデータとして選択する。また、選択機能148は、位相変化が規定の基準以下の場合、アンサンブルデータ600から固有値展開型のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づく、血流の速度および方向情報を、ドプラデータの生成に使用するデータとして選択する。 In other words, when the phase change detection function 147 detects a phase change faster than a specified criterion, the selection function 148 selects the blood flow velocity and direction information based on the data extracted from the ensemble data 600 by a fixed-length wall filter as the data to be used for generating Doppler data. Also, when the phase change is equal to or smaller than the specified criterion, the selection function 148 selects the blood flow velocity and direction information based on the data extracted from the ensemble data 600 by an eigenvalue expansion wall filter as the data to be used for generating Doppler data.
パッキング機能146は、パワー推定機能142によって推定された血流の強度情報と、第1の速度・方向推定機能145aおよび第2の速度・方向推定機能145bによって推定された血流の速度および方向の情報にうち選択機能148によって選択されたものと、を結合することにより、血流の強度、速度、および方向情報を含むドプラデータを生成する。 The packing function 146 generates Doppler data including blood flow intensity, velocity, and direction information by combining the blood flow intensity information estimated by the power estimation function 142 with the blood flow velocity and direction information estimated by the first velocity/direction estimation function 145a and the second velocity/direction estimation function 145b, which is selected by the selection function 148.
パッキング機能146によって生成されたドプラデータから、画像生成回路107によってドプラ画像データ90が生成される。換言すれば、本実施形態の画像生成回路107は、強度情報と、第1の位相変化情報または第2の位相変化情報のうち選択機能148によって選択されたものと、に基づいて、血流画像データを生成する。 The image generation circuit 107 generates Doppler image data 90 from the Doppler data generated by the packing function 146. In other words, the image generation circuit 107 of this embodiment generates blood flow image data based on the intensity information and either the first phase change information or the second phase change information selected by the selection function 148.
次に、以上のように構成された本実施形態における超音波診断装置100で実行されるドプラ画像データ90の生成処理の流れについて説明する。
Next, we will explain the flow of the process of generating Doppler image data 90 executed by the ultrasound
図7は、第2の実施形態に係るドプラ画像データ90の生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Figure 7 is a flowchart showing an example of the flow of the process for generating Doppler image data 90 according to the second embodiment.
S101の超音波送受信処理から、S103のパワー推定処理までは、第1の実施形態と同様である。 The process from the ultrasonic transmission/reception process in S101 to the power estimation process in S103 is the same as in the first embodiment.
また、ドプラ処理回路104の第1の速度・方向用WF機能143aは、アンサンブルデータ600に対して多項式近似型のウォールフィルタをかける(S201)。
In addition, the first velocity/
次に、第1の自己相関処理機能144aは、第1の速度・方向用WF機能143aによってアンサンブルデータ600から抽出されたデータに対する自己相関処理を実行する(S202)。
Next, the first autocorrelation processing function 144a performs autocorrelation processing on the data extracted from the ensemble data 600 by the first speed/
次に、第1の速度・方向推定機能145aは、第1の自己相関処理機能144aによる自己相関処理の結果に基づいて、血流の速度および方向情報を推定する(S203)。 Next, the first speed/direction estimation function 145a estimates the speed and direction information of the blood flow based on the results of the autocorrelation processing by the first autocorrelation processing function 144a (S203).
また、第2の速度・方向用WF機能143bは、アンサンブルデータ600に対して固有値展開型のウォールフィルタをかける(S204)。
The second speed/
次に、第2の自己相関処理機能144bは、第2の速度・方向用WF機能143bによってアンサンブルデータ600から抽出されたデータに対する自己相関処理を実行する(S205)。
Next, the second autocorrelation processing function 144b performs autocorrelation processing on the data extracted from the ensemble data 600 by the second speed/
次に、第2の速度・方向推定機能145bは、第2の自己相関処理機能144bによる自己相関処理の結果に基づいて、血流の速度および方向情報を推定する(S206)。 Next, the second speed/direction estimation function 145b estimates the speed and direction information of the blood flow based on the results of the autocorrelation processing by the second autocorrelation processing function 144b (S206).
そして、位相変化検出機能147は、急激な位相変化を検出したか否かを判定する(S207)。位相変化検出機能147は、位相変化が規定の基準よりも速い場合、急激な位相変化を検出したと判定する。より詳細には、位相変化検出機能147は、第1の速度・方向推定機能145aによって算出された第1の血流の速度と、第2の速度・方向推定機能145bによって算出された第2の血流の速度と、の類似度を求め、第1の血流の速度と、第2の血流の速度との差異が閾値よりも大きい場合、位相変化が規定の基準よりも速いと判定する。 Then, the phase change detection function 147 determines whether or not an abrupt phase change has been detected (S207). If the phase change is faster than a specified criterion, the phase change detection function 147 determines that an abrupt phase change has been detected. More specifically, the phase change detection function 147 calculates the similarity between the first blood flow velocity calculated by the first velocity/direction estimation function 145a and the second blood flow velocity calculated by the second velocity/direction estimation function 145b, and if the difference between the first blood flow velocity and the second blood flow velocity is greater than a threshold, it determines that the phase change is faster than the specified criterion.
急激な位相変化が検出された場合(S207“Yes”)、選択機能148は、第1の速度・方向用WF機能143aによる処理結果を選択する(S208)。つまり、選択機能148は、アンサンブルデータ600から多項式近似型のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づく、血流の速度および方向情報を、ドプラデータの生成に使用するデータとして選択する。
If a sudden phase change is detected (S207 "Yes"), the selection function 148 selects the processing result by the first velocity/
また、急激な位相変化が検出されなかった場合(S207“No”)、選択機能148は、第2の速度・方向用WF機能143bによる処理結果を選択する(S209)。つまり、選択機能148は、アンサンブルデータ600から固有値展開型のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づく、血流の速度および方向情報を、ドプラデータの生成に使用するデータとして選択する。
Also, if no sudden phase change is detected (S207 "No"), the selection function 148 selects the processing result by the second velocity/
そして、パッキング機能146は、パワー推定機能142によって推定された血流の強度情報と、選択機能148によって選択された血流の速度および方向情報を結合することにより、血流の強度、速度、および方向情報を含むドプラデータを生成する(S107)。S108の画像生成処理からS109の画像表示処理までは、第1の実施形態と同様である。 Then, the packing function 146 generates Doppler data including the blood flow intensity, velocity, and direction information by combining the blood flow intensity information estimated by the power estimation function 142 with the blood flow velocity and direction information selected by the selection function 148 (S107). The image generation process in S108 to the image display process in S109 are the same as in the first embodiment.
このように、本実施形態の超音波診断装置100によれば、反射波超音波データの位相変化に基づいて、速度・方向用のウォールフィルタの種類を動的に変更することにより、第1の実施形態の効果を備えた上で、位相変化に応じた適切な血流情報の抽出をすることができる。
In this way, according to the ultrasound
例えば、固有値展開型のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づくドプラ画像データ80では、一般に、位相変化が速い場合に、図3で説明した比較例のように血流の速度および方向の表示が不均一となる傾向がある。このため、本実施形態の超音波診断装置100では、位相変化が速い場合は、血流の速度および位相の情報の抽出のために固定長型のウォールフィルタを使用することにより、血流の速度および方向の表示の不均一性を低減する。また、本実施形態の超音波診断装置100では、位相変化が遅い場合は、血流の速度および方向の情報の抽出のために固有値展開型のウォールフィルタを使用することにより、固有値展開型のウォールフィルタの優れたクラッタ分離能を活用することができる。
For example, in
また、本実施形態の超音波診断装置100では、固定長型のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づいて算出された第1の血流の速度と、固有値展開型のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づいて算出された第2の血流の速度との差異に基づいて、位相変化が規定の基準よりも速いか否かを判定する。このため、本実施形態の超音波診断装置100では、固定長型のウォールフィルタと固有値展開型のウォールフィルタのフィルタリング結果の差異を利用して、規定の基準よりも速い位相変化を容易に検出することができる。
In addition, in the ultrasound
(変形例1)
上述の各実施形態では、カラーフローマッピング法によるカラーのドプラ画像データ90の生成処理を例としたが、超音波診断装置100は、他の種類の超音波画像データを生成するモードを備えても良い。
(Variation 1)
In each of the above-described embodiments, the generation process of color Doppler image data 90 using the color flow mapping method is taken as an example, but the ultrasound
例えば、超音波診断装置100は、単一の色の濃度の変化によって血流の速度を表す単色マップと呼ばれる超音波画像データを生成しても良い。
For example, the ultrasound
例えば、入力装置3は、上述の各実施形態で例示した複数の色の変化によって速度および血流の方向を表すカラーのドプラ画像データ90の生成モードと、単色マップの生成モードのいずれかを選択するユーザの操作を受け付ける。入力装置3は受付部の一例である。 For example, the input device 3 accepts a user operation to select either a generation mode of color Doppler image data 90 that indicates the velocity and direction of blood flow by changing multiple colors as exemplified in each of the above-mentioned embodiments, or a generation mode of a monochromatic map. The input device 3 is an example of a reception unit.
また、カラーのドプラ画像データ90は、本変形例の第1の血流画像データの一例である。単色マップは、本変形例における第2の血流画像データの一例である。 Furthermore, the color Doppler image data 90 is an example of first blood flow image data in this modified example. The monochromatic map is an example of second blood flow image data in this modified example.
本変形例の超音波診断装置100のドプラ処理回路104は、例えば、第2の実施形態と同様に、パワー用WF機能141、パワー推定機能142、第1の速度・方向用WF機能143a、第2の速度・方向用WF機能143b、第1の自己相関処理機能144a、第2の自己相関処理機能144b、第1の速度・方向推定機能145a、第2の速度・方向推定機能145b、パッキング機能146、位相変化検出機能147、および選択機能148を備える。
The Doppler processing circuit 104 of the ultrasound
単色マップにおいては、血流の速度および方向に応じた色の変化がないため、血流の速度および方向の表示の不均一性を考慮する必要がない。 In a monochromatic map, there is no change in color according to the speed and direction of blood flow, so there is no need to consider non-uniformity in the display of the speed and direction of blood flow.
このため、本変形例の選択機能148は、第2の実施形態の機能を備えた上で、生成対象の血流画像データとして単色マップが選択されている場合、位相変化の大きさに関わらず、第2の位相変化情報を選択する。 For this reason, the selection function 148 of this modified example has the functionality of the second embodiment, and when a monochrome map is selected as the blood flow image data to be generated, it selects the second phase change information regardless of the magnitude of the phase change.
図8は、変形例1に係るドプラ画像データの生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart showing an example of the flow of the Doppler image data generation process related to variant example 1.
S101の超音波送受信処理からS103のパワー推定処理まで、および、S201の第1の速度・方向用ウォールフィルタ処理からS206の血流の速度および方向の推定処理までは、第2の実施形態と同様である。 The process from the ultrasound transmission/reception process in S101 to the power estimation process in S103, and the process from the first velocity/direction wall filter process in S201 to the blood flow velocity and direction estimation process in S206 are the same as in the second embodiment.
そして、本変形例の選択機能148は、生成対象の血流画像データとして単色マップが選択されているか否かを判定する(S301)。生成対象の血流画像データとして単色マップが選択されている場合(S301“Yes”)、選択機能148は、第2の速度・方向用WF機能143bによる処理結果を選択する(S209)。つまり、選択機能148は、アンサンブルデータ600から固有値展開型のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づく、血流の速度および方向情報を、ドプラデータの生成に使用するデータとして選択する。
Then, the selection function 148 of this modified example determines whether or not a monochromatic map has been selected as the blood flow image data to be generated (S301). If a monochromatic map has been selected as the blood flow image data to be generated (S301 "Yes"), the selection function 148 selects the processing result by the second velocity/
また、生成対象の血流画像データとして単色マップが選択されていない場合(S301“No”)、選択機能148は、S207の処理に進み、第2の実施形態と同様に、位相変化に応じて固有値展開型ウォールフィルタによって抽出されたデータまたは多項式近似型ウォールフィルタによって抽出されたデータのいずれかを選択する。以降の処理は、第2の実施形態と同様である。 If a monochrome map is not selected as the blood flow image data to be generated (S301 "No"), the selection function 148 proceeds to the processing of S207, and selects either the data extracted by the eigenvalue expansion type wall filter or the data extracted by the polynomial approximation type wall filter according to the phase change, as in the second embodiment. The subsequent processing is the same as in the second embodiment.
このように、本変形例の超音波診断装置100によれば、生成対象の血流画像データとして単色マップが選択されている場合は固有値展開型のウォールフィルタを採用することにより、カラー表示をする場合以外には、固有値展開型のウォールフィルタの優れたクラッタ分離能を活用することができる。
In this way, according to the ultrasound
なお、生成対象の血流画像データとして単色マップが選択されているか否かの判定の処理のタイミングは、図8に示す例に限定されない。例えば、単色マップが選択されているか否かの判定の処理がウォールフィルタの処理よりも前に実行されても良い。この場合、生成対象の血流画像データとして単色マップが選択されている場合は、S201~S203の処理は実行されなくとも良い。 The timing of the process of determining whether or not a monochromatic map is selected as the blood flow image data to be generated is not limited to the example shown in FIG. 8. For example, the process of determining whether or not a monochromatic map is selected may be executed before the wall filter process. In this case, if a monochromatic map is selected as the blood flow image data to be generated, the processes of S201 to S203 may not be executed.
また、本変形例では、単色マップが選択されているか否かと、位相変化と、の両方に基づいて判定を行ったが、位相変化に応じたウォールフィルタの使い分けしない構成を採用しても良い。この場合、選択機能148は、単色マップが選択されているか否かによって固有値展開型のウォールフィルタと固定長型のウォールフィルタを使い分ける。つまり、生成対象の血流画像データとして単色マップが選択されている場合、選択機能148は、固有値展開型のウォールフィルタによって抽出されたデータに基づく血流の速度および方向情報を、ドプラデータの生成に使用するデータとして選択する。そして、単色マップが選択されていない場合、選択機能148は、固定長型のウォールフィルタによって抽出されたデータを、ドプラデータの生成に使用するデータとして選択する。 In addition, in this modified example, the determination is made based on both whether a monochromatic map is selected and the phase change, but a configuration in which the wall filter is not used according to the phase change may be adopted. In this case, the selection function 148 uses an eigenvalue expansion type wall filter and a fixed-length type wall filter depending on whether a monochromatic map is selected. In other words, when a monochromatic map is selected as the blood flow image data to be generated, the selection function 148 selects the blood flow velocity and direction information based on the data extracted by the eigenvalue expansion type wall filter as the data to be used for generating the Doppler data. When a monochromatic map is not selected, the selection function 148 selects the data extracted by the fixed-length type wall filter as the data to be used for generating the Doppler data.
また、本変形例の構成を第1の実施形態に組わせても良い。例えば、ユーザによって生成対象として単色マップが選択されている場合はパワー用のウォールフィルタと、速度および方向用のウォールフィルタとを分けずに、単一の固有値展開型のウォールフィルタを使用しても良い。当該構成を採用する場合、ユーザによって生成対象としてカラーのドプラ画像データ90が選択されている場合は、パワー用の固有値展開型のウォールフィルタと、速度および方向用の固定長型のウォールフィルタとを使用する。 The configuration of this modified example may also be combined with the first embodiment. For example, if a monochromatic map is selected by the user as the target for generation, a single eigenvalue expansion type wall filter may be used without separating a wall filter for power and a wall filter for velocity and direction. When this configuration is adopted, if the user selects color Doppler image data 90 as the target for generation, an eigenvalue expansion type wall filter for power and a fixed-length type wall filter for velocity and direction are used.
また、超音波診断装置100は、さらに他の種類の超音波画像データを生成するモードを備えても良い。例えば、超音波診断装置100は、血流の速度を表示せず、パワーおよび分散を表す超音波画像データを生成しても良い。また、超音波診断装置100は、プッシュパルスにより発生したせん断波の伝播速度を計測することで硬さ画像を表示するシアウェーブ・エラストグラフィ(Shear Wave Elastography:SWE)の機能を備えても良い。また、超音波診断装置100は、カラードプラ画像データ以外の超音波画像データを生成する場合にも、固定長型のウォールフィルタと固有値展開型のウォールフィルタの使い分けもしても良い。
The ultrasound
(変形例2)
上述の各実施形態では、超音波診断装置100がカラーフローマッピング法によるカラーのドプラ画像データ90の生成処理をするものとして説明したが、例えば超音波診断装置100に接続された外部装置400が当該処理を実行しても良い。当該構成を採用する場合、外部装置400の処理回路は、図2または図6で説明したドプラ処理回路104と同様の機能を備えても良い。外部装置400は、本変形例における医用解析装置の一例である。
(Variation 2)
In the above-described embodiments, the ultrasound
また、この場合、外部装置400のNWインタフェースが、超音波診断装置100からアンサンブルデータ600を取得する。当該NWインタフェースは、本変形例における取得部の一例である。なお、外部装置400の機能の一部または全てがクラウド環境で実現されても良い。
In this case, the network interface of the
なお、本明細書において扱う各種データは、典型的にはデジタルデータである。 The various data discussed in this specification are typically digital data.
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、血流のパワーに関する抽出精度を維持しつつ、血流の速度および方向の表示の均一性を向上させることができる。 According to at least one of the embodiments described above, it is possible to improve the uniformity of the display of the blood flow speed and direction while maintaining the extraction accuracy of the blood flow power.
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, and combinations of embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and spirit of the invention.
以上の実施形態に関し、発明の一側面および選択的な特徴として以下の付記を開示する。 With regard to the above embodiment, the following notes are disclosed as one aspect and optional feature of the invention.
(付記1)
反射波超音波データを取得する取得部と、
前記反射波超音波データに対して第1のフィルタをかけることにより、血流に関する強度情報を抽出する第1のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第2のフィルタをかけることにより、位相変化情報を抽出する第2のフィルタ処理部と、
前記強度情報と、前記位相変化情報とに基づいて、血流画像データを生成する画像生成部と、
を備える超音波診断装置。
(Appendix 1)
An acquisition unit for acquiring reflected ultrasonic data;
a first filter processing unit that applies a first filter to the reflected ultrasound data to extract intensity information related to blood flow;
A second filter processing unit that applies a second filter to the reflected wave ultrasound data to extract phase change information;
an image generating unit that generates blood flow image data based on the intensity information and the phase change information;
An ultrasound diagnostic device comprising:
(付記2)
前記第1のフィルタは、固有値展開型のウォールフィルタであっても良い。また、前記第2のフィルタは、固定長型のウォールフィルタであっても良い。
(Appendix 2)
The first filter may be an eigenvalue expansion type wall filter, and the second filter may be a fixed length type wall filter.
(付記3)
前記第2のフィルタは、多項式近似型のウォールフィルタであっても良い。
(Appendix 3)
The second filter may be a polynomial approximation type wall filter.
(付記4)
反射波超音波データを取得する取得部と、
前記反射波超音波データに対して第1のフィルタをかけることにより、血流に関する強度情報を抽出する第1のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第2のフィルタをかけることにより、第1の位相変化情報を抽出する第2のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第3のフィルタをかけることにより、第2の位相変化情報を抽出する第3のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データの位相変化に基づいて、前記第1の位相変化情報と前記第2の位相変化情報のいずれかを選択する選択部と、
前記強度情報と、前記第1の位相変化情報または前記第2の位相変化情報のうち前記選択部によって選択されたものと、に基づいて、血流画像データを生成する画像生成部と、
を備える超音波診断装置。
(Appendix 4)
An acquisition unit for acquiring reflected ultrasonic data;
a first filter processing unit that applies a first filter to the reflected ultrasound data to extract intensity information related to blood flow;
A second filter processing unit that applies a second filter to the reflected wave ultrasound data to extract first phase change information;
a third filter processing unit that applies a third filter to the reflected ultrasonic data to extract second phase change information;
A selection unit that selects either the first phase change information or the second phase change information based on a phase change of the reflected wave ultrasonic data;
an image generating unit that generates blood flow image data based on the intensity information and the first phase change information or the second phase change information selected by the selecting unit;
An ultrasound diagnostic device comprising:
(付記5)
前記第1のフィルタおよび前記第3のフィルタは、固有値展開型のウォールフィルタであってもよい。
また、前記第2のフィルタは、固定長型のウォールフィルタであってもよい。
(Appendix 5)
The first filter and the third filter may be eigenvalue expansion type wall filters.
The second filter may be a fixed-length wall filter.
(付記6)
前記選択部は、前記反射波超音波データの位相変化が規定の基準よりも速い場合、前記第1の位相変化情報を選択し、前記反射波超音波データの位相変化が前記規定の基準以下の場合、前記第2の位相変化情報を選択してもよい。
(Appendix 6)
The selection unit may select the first phase change information when the phase change of the reflected wave ultrasound data is faster than a specified criterion, and select the second phase change information when the phase change of the reflected wave ultrasound data is equal to or less than the specified criterion.
(付記7)
前記第1の位相変化情報に対する自己相関処理を行う第1の自己相関処理部と、
前記第2の位相変化情報に対する自己相関処理を行う第2の自己相関処理部と、
前記第1の自己相関処理部に基づいて第1の血流の速度を算出する第1の速度算出部と、
前記第2の位相変化情報の処理結果に基づいて第2の血流の速度を算出する第2の速度算出部と、
前記第1の血流の速度と、前記第2の血流の速度との差異が閾値よりも大きい場合、前記位相変化が前記規定の基準よりも速いと判定する位相変化検出部と、を備えてもよい。
(Appendix 7)
a first autocorrelation processing unit that performs autocorrelation processing on the first phase change information;
a second autocorrelation processing unit that performs autocorrelation processing on the second phase change information;
a first velocity calculation unit that calculates a first blood flow velocity based on the first autocorrelation processing unit;
a second velocity calculation unit that calculates a second blood flow velocity based on a processing result of the second phase change information;
The apparatus may further include a phase change detection unit that determines that the phase change is faster than the specified standard when a difference between the first blood flow velocity and the second blood flow velocity is greater than a threshold value.
(付記8)
前記血流画像データが複数の色の変化によって速度および前記血流の方向を表す第1の血流画像データであるか、単一の色の濃度の変化によって前記血流の速度を表す第2の血流画像データであるか、についてのユーザの選択を受け付ける受付部、をさらに備えてもよい。
前記選択部は、前記第2の血流画像データが選択されている場合、前記第1の位相変化情報を選択してもよい。
(Appendix 8)
The image data may further include a receiving unit that receives a user's selection as to whether the blood flow image data is first blood flow image data that represents the speed and direction of the blood flow by changes in multiple colors, or second blood flow image data that represents the speed of the blood flow by changes in density of a single color.
The selection unit may select the first phase change information when the second blood flow image data is selected.
(付記9)
反射波超音波データを取得する取得部と、
前記反射波超音波データに対して第1のフィルタをかけることにより、血流に関する強度情報を抽出する第1のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第2のフィルタをかけることにより、位相変化情報を抽出する第2のフィルタ処理部と、
前記強度情報と、前記位相変化情報とに基づいて、血流画像データを生成する画像生成部と、
医用解析装置。
(Appendix 9)
An acquisition unit for acquiring reflected ultrasonic data;
a first filter processing unit that applies a first filter to the reflected ultrasound data to extract intensity information related to blood flow;
A second filter processing unit that applies a second filter to the reflected wave ultrasound data to extract phase change information;
an image generating unit that generates blood flow image data based on the intensity information and the phase change information;
Medical analysis equipment.
(付記10)
反射波超音波データを取得する取得部と、
前記反射波超音波データに対して第1のフィルタをかけることにより、血流に関する強度情報を抽出する第1のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第2のフィルタをかけることにより、第1の位相変化情報を抽出する第2のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第3のフィルタをかけることにより、第2の位相変化情報を抽出する第3のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データの位相変化に基づいて、前記第1の位相変化情報と前記第2の位相変化情報のいずれかを選択する選択部と、
前記強度情報と、前記第1の位相変化情報または前記第2の位相変化情報のうち前記選択部によって選択されたものと、に基づいて、血流画像データを生成する画像生成部と、
医用解析装置。
(Appendix 10)
An acquisition unit for acquiring reflected ultrasonic data;
a first filter processing unit that applies a first filter to the reflected ultrasound data to extract intensity information related to blood flow;
A second filter processing unit that applies a second filter to the reflected wave ultrasound data to extract first phase change information;
a third filter processing unit that applies a third filter to the reflected ultrasonic data to extract second phase change information;
A selection unit that selects either the first phase change information or the second phase change information based on a phase change of the reflected wave ultrasonic data;
an image generating unit that generates blood flow image data based on the intensity information and the first phase change information or the second phase change information selected by the selecting unit;
Medical analysis equipment.
1 超音波プローブ
2 ディスプレイ
3 入力装置
10 装置本体
90,90a,90b ドプラ画像データ
100 超音波診断装置
101 送受信回路
102 バッファメモリ
103 Bモード処理回路
104 ドプラ処理回路
105 出力インタフェース
106 入力インタフェース
107 画像生成回路
108 表示制御回路
109 画像メモリ
110 記憶回路
111 制御回路
112 NWインタフェース
141 パワー用WF機能
142 パワー推定機能
143 速度・方向用WF機能
143a 第1の速度・方向用WF機能
143b 第2の速度・方向用WF機能
144 自己相関処理機能
144a 第1の自己相関処理機能
144b 第2の自己相関処理機能
145 速度・方向推定機能
145a 第1の速度・方向推定機能
145b 第2の速度・方向推定機能
146 パッキング機能
147 位相変化検出機能
148 選択機能
400 外部装置
600 アンサンブルデータ
P 被検体
1
Claims (10)
前記反射波超音波データに対して第1のフィルタをかけることにより、血流に関する強度情報を抽出する第1のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第2のフィルタをかけることにより、位相変化情報を抽出する第2のフィルタ処理部と、
前記強度情報と、前記位相変化情報とに基づいて、血流画像データを生成する画像生成部と、
を備え、
前記第1のフィルタは、固有値展開型のウォールフィルタであり、
前記第2のフィルタは、固定長型のウォールフィルタである、
超音波診断装置。 An acquisition unit for acquiring reflected ultrasonic data;
a first filter processing unit that applies a first filter to the reflected ultrasound data to extract intensity information related to blood flow;
A second filter processing unit that applies a second filter to the reflected wave ultrasound data to extract phase change information;
an image generating unit that generates blood flow image data based on the intensity information and the phase change information;
Equipped with
the first filter is an eigenvalue expansion type wall filter,
The second filter is a fixed-length wall filter.
Ultrasound diagnostic equipment.
請求項1に記載の超音波診断装置。The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 .
請求項1または2に記載の超音波診断装置。 the second filter is a polynomial approximation type wall filter;
3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
前記反射波超音波データに対して第1のフィルタをかけることにより、血流に関する強度情報を抽出する第1のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第2のフィルタをかけることにより、第1の位相変化情報を抽出する第2のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第3のフィルタをかけることにより、第2の位相変化情報を抽出する第3のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データの位相変化に基づいて、前記第1の位相変化情報と前記第2の位相変化情報のいずれかを選択する選択部と、
前記強度情報と、前記第1の位相変化情報または前記第2の位相変化情報のうち前記選択部によって選択されたものと、に基づいて、血流画像データを生成する画像生成部と、
を備える超音波診断装置。 An acquisition unit for acquiring reflected ultrasonic data;
a first filter processing unit that applies a first filter to the reflected ultrasound data to extract intensity information related to blood flow;
A second filter processing unit that applies a second filter to the reflected wave ultrasound data to extract first phase change information;
a third filter processing unit that applies a third filter to the reflected ultrasonic data to extract second phase change information;
A selection unit that selects either the first phase change information or the second phase change information based on a phase change of the reflected wave ultrasonic data;
an image generating unit that generates blood flow image data based on the intensity information and the first phase change information or the second phase change information selected by the selecting unit;
An ultrasound diagnostic device comprising:
前記第2のフィルタは、固定長型のウォールフィルタである、
請求項4に記載の超音波診断装置。 the first filter and the third filter are eigenvalue expansion type wall filters,
The second filter is a fixed-length wall filter.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4.
請求項4または5に記載の超音波診断装置。 The selection unit selects the first phase change information when the phase change of the reflected ultrasonic data is faster than a specified criterion, and selects the second phase change information when the phase change of the reflected ultrasonic data is equal to or smaller than the specified criterion.
6. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4 or 5.
前記第2の位相変化情報に対する自己相関処理を行う第2の自己相関処理部と、
前記第1の自己相関処理部に基づいて第1の血流の速度を算出する第1の速度算出部と、
前記第2の位相変化情報の処理結果に基づいて第2の血流の速度を算出する第2の速度算出部と、
前記第1の血流の速度と、前記第2の血流の速度との差異が閾値よりも大きい場合、前記位相変化が前記規定の基準よりも速いと判定する位相変化検出部と、を備える、
請求項6に記載の超音波診断装置。 a first autocorrelation processing unit that performs autocorrelation processing on the first phase change information;
a second autocorrelation processing unit that performs autocorrelation processing on the second phase change information;
a first velocity calculation unit that calculates a first blood flow velocity based on the first autocorrelation processing unit;
a second velocity calculation unit that calculates a second blood flow velocity based on a processing result of the second phase change information;
and a phase change detection unit that determines that the phase change is faster than the specified criterion when a difference between the first blood flow velocity and the second blood flow velocity is greater than a threshold value.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6.
前記選択部は、前記第2の血流画像データが選択されている場合、前記第1の位相変化情報を選択する、
請求項4から7のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 a reception unit that receives a user's selection as to whether the blood flow image data is first blood flow image data that represents a velocity and a direction of the blood flow by a change in a plurality of colors, or second blood flow image data that represents the velocity of the blood flow by a change in density of a single color,
the selection unit selects the first phase change information when the second blood flow image data is selected.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 4 to 7.
前記反射波超音波データに対して第1のフィルタをかけることにより、血流に関する強度情報を抽出する第1のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第2のフィルタをかけることにより、位相変化情報を抽出する第2のフィルタ処理部と、
前記強度情報と、前記位相変化情報とに基づいて、血流画像データを生成する画像生成部と、を備え、
前記第1のフィルタは、固有値展開型のウォールフィルタであり、
前記第2のフィルタは、固定長型のウォールフィルタである、
医用解析装置。 An acquisition unit for acquiring reflected ultrasonic data;
a first filter processing unit that applies a first filter to the reflected ultrasound data to extract intensity information related to blood flow;
A second filter processing unit that applies a second filter to the reflected wave ultrasound data to extract phase change information;
an image generating unit that generates blood flow image data based on the intensity information and the phase change information ,
the first filter is an eigenvalue expansion type wall filter,
The second filter is a fixed-length wall filter.
Medical analysis equipment.
前記反射波超音波データに対して第1のフィルタをかけることにより、血流に関する強度情報を抽出する第1のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第2のフィルタをかけることにより、第1の位相変化情報を抽出する第2のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データに対して第3のフィルタをかけることにより、第2の位相変化情報を抽出する第3のフィルタ処理部と、
前記反射波超音波データの位相変化に基づいて、前記第1の位相変化情報と前記第2の位相変化情報のいずれかを選択する選択部と、
前記強度情報と、前記第1の位相変化情報または前記第2の位相変化情報のうち前記選択部によって選択されたものと、に基づいて、血流画像データを生成する画像生成部と、
を備える医用解析装置。 An acquisition unit for acquiring reflected ultrasonic data;
a first filter processing unit that applies a first filter to the reflected ultrasound data to extract intensity information related to blood flow;
A second filter processing unit that applies a second filter to the reflected wave ultrasound data to extract first phase change information;
a third filter processing unit that applies a third filter to the reflected ultrasonic data to extract second phase change information;
A selection unit that selects either the first phase change information or the second phase change information based on a phase change of the reflected wave ultrasonic data;
an image generating unit that generates blood flow image data based on the intensity information and the first phase change information or the second phase change information selected by the selecting unit;
A medical analysis device comprising :
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