超声波信号处理装置、超声波诊断装置以及超声波信号运算处理方法制造方法及图纸

提供能评价用子像素追踪算出的速度矢量的可靠性的超声波信号处理装置、超声波诊断装置以及超声波信号运算处理方法。特征在于，具备：取得由检查对象反射的回波信号的回波信号取得部；使用所述回波信号来算出速度矢量的速度矢量算出部；生成使所述回波信号近似地平行移动的平行移动后信号的平行移动后信号生成部；从所述平行移动后信号与所述回波信号的偏差提取图像的变形所引起的信号值的变化分量即图像变形分量的图像变形分量提取部；和根据所述图像变形分量来算出所述速度矢量的误差能量的误差能量算出部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波信号处理装置、超声波诊断装置以及超声波信号运算处理方法
本专利技术涉及医疗用的超声波信号处理装置，特别涉及对求取身体组织的运动的速度矢量的结果的可靠性进行评价的技术。
技术介绍
在发达国家中的主要的死因之一的心血管疾病的重症度的判定、治疗判断时，测量心肌的运动、血流等身体组织的运动来作为速度矢量分布。在超声波诊断装置中测量速度矢量分布的方法之一中，有散斑跟踪法。所谓散斑跟踪法，是通过模式匹配在时相间追踪在身体组织中的散射体反射的超声波的散射像即散斑的方法，根据移动矢量和时相间的时间间隔来算出速度矢量。另外为了提升速度的检测分辨率，还进行以超声波图像的1像素以下的单位进行模式匹配的子像素追踪。在散斑跟踪法中，以在移动的前后散斑的模式没有变形为前提。但出于种种原因而散斑的模式发生变形，有散斑的追踪变得困难的情况。在非专利文献1中，公开了根据在移动的前后变形的散斑的模式来算出心肌运动的速度矢量。具体公开了：通过将图像的仿射变换(几何变换)组合到作为子像素追踪算法的Kanade-Lucas-Tomasi法(以下称作KLT法)中，即使在散斑较大移动而变形的情况下，也能算出速度矢量。现有技术文献非专利文献非专利文献1：ChiYoungAhn，“RobustMyocardialMotionTrackingforEchocardiography：VariationalFrameworkIntegratingLocal-to-GlobalDeformation”ComputationalandMathematicalMethodsinMedicine.Vol.2013，ArticleID974027，14pages，2013.
技术实现思路
专利技术要解决的课题但在非专利文献1中，虽然通过考虑了散斑的变形的子像素追踪来算出速度矢量，但关于算出的速度矢量的可靠性，则并未提及。特别在用KLT法等子像素追踪算法算出的速度矢量中包含散斑的移动所引起的分量和散斑的变形所引起的分量，若不将两个分量分开，就难以评价速度矢量的可靠性。若速度矢量的可靠性不明，就难以合适地进行心血管疾病的重症度的判定、治疗判断。因此，本专利技术目的在于，提供一种能评价用子像素追踪算出的速度矢量的可靠性的超声波信号处理装置、超声波诊断装置以及超声波信号运算处理方法。用于解决课题的手段为了达成上述目的，本专利技术特征在于，根据从检查对象取得的回波信号、与使回波信号近似地平行移动的平行移动后信号的偏差信号来提取散斑等图像的变形所引起的信号值的变化分量，根据提取的变化分量来算出速度矢量的误差能量。更具体地，超声波信号处理装置特征在于，具备：取得由检查对象反射的回波信号的回波信号取得部；使用所述回波信号来算出速度矢量的速度矢量算出部；生成使所述回波信号近似地平行移动的平行移动后信号的平行移动后信号生成部；从所述平行移动后信号与所述回波信号的偏差信号提取图像的变形所引起的信号值的变化分量即图像变形分量的图像变形分量提取部；和根据所述图像变形分量来算出所述速度矢量的误差能量的误差能量算出部。另外，本专利技术是超声波诊断装置，特征在于，具备所述超声波信号处理装置。另外，本专利技术是超声波信号运算处理方法，特征在于，具备：取得由检查对象反射的回波信号的回波信号取得步骤；使用所述回波信号来算出速度矢量的速度矢量算出步骤；生成使所述回波信号近似地平行移动的平行移动后信号的平行移动后信号生成步骤；从所述平行移动后信号与所述回波信号的偏差提取图像的变形所引起的信号值的变化分量即图像变形分量的图像变形分量提取步骤；和根据所述图像变形分量来算出所述速度矢量的误差能量的误差能量算出步骤。专利技术的效果根据本专利技术，能提供一种能评价用子像素追踪算出的速度矢量的可靠性的超声波信号处理装置、超声波诊断装置以及超声波信号运算处理方法。附图说明图1是表示包含实施例1中的超声波信号处理装置的速度矢量测量系统的一个结构例的框图。图2是表示实施例1的误差能量运算处理部的计算处理流程的一例的图。图3是表示速度矢量的显示例的图。图4是表示KLT法的概念的图。图5是表示由于散斑的模式的变形而在速度矢量的运算中产生误差的示例的图。图6是表示例示的运算结果一致的图。图7是表示移动矢量的误差的平方值和误差能量的算出值的一例的图。图8是表示每个速度矢量的误差能量的显示的一例的图。图9是表示每个速度矢量的误差能量的显示的其他示例的图。图10是表示给定的范围中的误差能量的平均值、最大值的显示的一例的图。图11是装入实施例2中的误差能量算出功能的超声波诊断装置的一个结构例的框图。图12是表示基于实施例2中的误差能量的算出结果的超声波收发条件的调整功能的计算处理流程的一例的图。具体实施方式以下按照附图来说明本专利技术的实施例。实施例1图1是表示包含具有实施例1的误差能量算出功能的超声波信号处理装置的速度矢量测量系统的一个结构例的框图。超声波诊断装置1是一边控制超声波探头2一边生成超声波图像的装置，具备输入部10、控制部11、发送超声波信号的发信部12、接收回波信号的接收部13、显示部14、信号处理部15、存储器16、输出部17。信号处理部15基于由超声波诊断装置1取得的回波信号，通过追踪运算来算出速度矢量。即，根据通过在时相间追踪图像的一部分而得到的移动矢量、和时相间的时间间隔来算出速度矢量。特别地，将在时相间追踪在身体组织中的散射体即心肌细胞的微细结构、血液中的红血球反射的超声波的散射像即散斑的运算称作散斑追踪运算。算出的速度矢量例如如图3所示那样显示于显示部14。输出部17将回波信号、信号处理部15的处理结果输出到外部。这时，输出可以逐次进行，也可以将蓄积于存储器16的汇总输出。超声波信号处理装置4接受输出部17的输出，基于回波信号来算出散斑等图像的变形所引起的速度矢量的误差能量。但是，也可以由超声波信号处理装置4进行算出速度矢量的运算。可以由超声波信号处理装置4的显示部46显示超声波信号处理装置4的运算处理结果，也可以将运算处理结果输出到超声波诊断装置1，由超声波诊断装置1的显示部14进行显示。超声波探头2与被检体的生物体3相接触，按照在发信部12生成的信号对生物体3内的心血管30照射超声波，接收部13接收来自摄像范围21的心血管30的回波信号。超声波探头2对应于扫描方式而产生连续波或脉冲波，对二维的断面像或三维的立体像进行摄像。对超声波诊断装置1的各构成要素的功能进行说明。输入部10具备操作超声波诊断装置1的医师、技师等操作者对控制部11设定超声波诊断装置1的动作条件的键盘、指向设备。另外在将心电图等来自外部设备的信息利用在检查中的情况下，输入部10还具备取入来自外部设备的信息的功能。控制部11基于由输入部10设定的超声波诊断装置1的动作条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波信号处理装置，其特征在于，具备：/n取得由检查对象反射的回波信号的回波信号取得部；/n使用所述回波信号来算出速度矢量的速度矢量算出部；/n生成使所述回波信号近似地平行移动的平行移动后信号的平行移动后信号生成部；/n从所述平行移动后信号与所述回波信号的偏差信号提取图像的变形所引起的信号值的变化分量即图像变形分量的图像变形分量提取部；和/n根据所述图像变形分量来算出所述速度矢量的误差能量的误差能量算出部。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180222 JP 2018-0295581.一种超声波信号处理装置，其特征在于，具备：
取得由检查对象反射的回波信号的回波信号取得部；
使用所述回波信号来算出速度矢量的速度矢量算出部；
生成使所述回波信号近似地平行移动的平行移动后信号的平行移动后信号生成部；
从所述平行移动后信号与所述回波信号的偏差信号提取图像的变形所引起的信号值的变化分量即图像变形分量的图像变形分量提取部；和
根据所述图像变形分量来算出所述速度矢量的误差能量的误差能量算出部。


2.根据权利要求1所述的超声波信号处理装置，其特征在于，
所述图像变形分量提取部通过将真正的平行移动与近似的平行移动的偏离所引起的误差即偏离误差分量从所述偏差信号去除，来提取所述图像变形分量。


3.根据权利要求2所述的超声波信号处理装置，其特征在于，
所述图像变形分量提取部使用如下信号来将所述偏离误差分量去除：
使第一时相的回波信号近似地平行移动到第二时相的平行移动信号与第二时相的回波信号的偏差信号；和
使第一时相的回波信号近似地进行平行移动的往复后的平行移动信号与第一时相的回波信号的偏差信号。


4.根据权利要求2所述的超声波信号处理装置，其特征在于，
所述图像变形分量提取部使用如下信号来将所述偏离误差分量去除：
使第一时相的回波信号近似地平行移动到第二时相的平行移动信号与第二时相的回波信号的偏差信号；和
使第二时相的回波信号近似地平行移动到第一时相的平行移动信号与第一时相的回波信号的偏差信号。


5.根据权利要求1所述的超声波信号处理装置，其特征在于，
所述超声波信号处理装置还具备：
设定所述误差能量的显示形式的误差能量显示形成部。


6.根据权利要求5所述的超声波信号处理装置，其特征在于，
所述误差能量显示形成部对应于所述误差能量的值来设定表征所述速度矢量的箭头的颜色或深浅。


7.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水一力，田中智彦，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP