CN115103634B 超声波诊断装置、超声波诊断装置的控制方法及超声波诊断装置用处理器 （富士胶片株式会社）

2022.08.12PCT/JP2021/00001920WO2021/161683JA2021.08.19JP2016016068A,2016.02.01JP2014050536A,2014.03.20(10)，分析包括血管的短轴像的B模式图像来检测短轴方向上的血管壁；第1血管直径计算部(11)，根据短轴方向上的血管壁来计算第1血管轴像的B模式图像来检测长轴方向上的血管壁；第2血管直径计算部(13)，根据长轴方向上的血根据设定在B模式图像上的多普勒门内的多普勒据长轴方向或短轴方向上的血管壁和血流速度2第1血管壁检测部，其通过分析被拍摄有所述血管的短轴像的第1血管直径计算部，其根据由所述第1血管壁检测部检测出的第2血管壁检测部，其通过分析被拍摄有所述血管的长轴像的第2血管直径计算部，其根据由所述第2血管壁检测部检测出的血流量测量部，其根据检测出的所述长轴方向上的血管壁以及所述短轴方在由所述第2血管直径计算部计算出的所述第2血管直径在相对于由所述第1血管直径计算部计算出的所述第1血管直径而决定的范围内的情所述第2血管壁检测部在所述B模式图像上设定用于搜索所述长轴方向上的血管壁的根据所设定的所述搜索线上的所述B模式图像的亮度分布，检测血管前壁以及血管后所述第2血管壁检测部在检测出的所述血管前壁以及所述血管后壁上分别设定检测点所述门设定部设定具有根据由所述第2血管壁检测部检测出的所述血管前壁以及所述所述第2血管壁检测部根据检测出的所述血管前壁以及所述血管后壁中的至少一个来所述B模式处理部根据B模式偏转角度而生成所述B模式图像，所述B模所述多普勒处理部根据所述多普勒数据而生成多3所述显示装置显示由所述B模式处理部生成的所述B模式图像和由所述多普勒处理部所述多普勒处理部在由所述B模式处理部生成所述B模式图像时并行地生成多普勒波在所述B模式图像以及所述多普勒波形图像这两个图像被冻结之后由所述血流量测量所述多普勒处理部在所述B模式图像被冻结之后获取所述多普勒门内的多普勒数据，在所述多普勒波形图像被冻结之后由所述血流量测量部进在跨越预定帧数计算出的所述第2血管直径维持在相对于计算出的所述第1血管直径根据通过对受检体进行超声波的收发而得到的接收信号，生成至少被拍摄有血管的B在计算出的所述第2血管直径在相对于计算出的所述第1血管直径而决定的范围内的根据检测出的所述长轴方向上的血管壁以及所述短轴方向上的血管壁中的任一个和根据通过对受检体进行超声波的收发而得到的接收信号，生成至少被拍摄有血管的B在计算出的所述第2血管直径在相对于计算出的所述第1血管直径而决定的范围内的4根据检测出的所述长轴方向上的血管壁以及所述短轴方向上的血管壁中的任一个和5[0001]本发明涉及一种获取B模式数据和多普勒数据的超声波诊断装置、超声波诊断装6对于由第1血管直径计算部计算出的第1血管直径而决定的范围内的情况下自动测量血流[0012]第2血管壁检测部可以在B模式图像上设定用于搜索长轴方向上的血管壁的搜索线，根据所设定的搜索线上的B模式图像的亮度分布来检测血管前壁及血管后壁作为长轴[0013]在该情况下，第2血管壁检测部可以在检测出的血管前壁及血管后壁上分别设定[0014]并且，门设定部可以设定具有根据由第2血管壁检测部检测出的血管前壁及血管[0015]并且，第2血管壁检测部可以根据检测出的血管前壁及血管后壁中的至少一个来转角度根据由第2血管壁检测部估计出的血管行进显示由B模式处理部生成的B模式图像和由多普勒处理部生成的多普勒波形图像这两个图[0018]进而，多普勒处理部在B模式处理部生成B模式图像时并行地生成多普勒波形图像，在B模式图像及多普勒波形图像这两个图像被冻结之后由血流量测量部进行血流量的来生成多普勒波形图像，在多普勒波形图像被冻结之后由血流量测量部进行血流量的测过对受检体进行超声波的收发而得的接收信号来生成至少被拍摄有血管的B模式图像；显示B模式图像；通过分析被拍摄于B模式图像中的血管的短轴像来检测短轴方向上的血管血管直径；在计算出的第2血管直径相对于计算出的第1血管直径在预定范围内的情况下，7模式图像来检测长轴方向上的血管壁；根据检测出的长轴方向上的血管壁来计算第2血管直径；在计算出的第2血管直径在相对于计算出的第1血管直径而决定的范围内的情况下，由第2血管直径计算部计算出的第2血管直径在相对于由第1血管直径计算部计算出的第1[0036]图12是示意地表示本发明的第1实施方式中的显示于显示装置的B模式图像和设[0039]图15是示意地表示本发明的第1实施方式中的显示于显示装置的B模式图像和多8[0053]图1中示出本发明的第1实施方式所涉及的超声波诊断装置9分别根据从发射电路3供给的驱动信号来发射超声波，并且接收来自受检体的超声回波来铅固溶体)为代表的压电单晶等的压电体的两端形成电极来构成。[0058]发射电路3例如包括多个脉冲发生器，并且根据发射延迟模式来调节延迟量而向[0060]接收电路4根据来自装置控制部17的控制信号来进行从振子阵列2输出的信号的[0061]放大部23放大从构成振子阵列2的各振子输入的信号，并向AD转换部24发送放大焦处理来获取整相相加由AD转换部24转换的各数据而得且缩小了超声回波的焦点的接收字扫描转换器)27及图像处理部28依次串[0063]信号处理部26在根据超声波的反射位置的深度对由接收电路4生成的接收数据施[0064]DSC27将由信号处理部26生成的B模式图像信号转换(光栅转换)为遵循通常的电[0065]图像处理部28在对从DSC27输入的B模式图像信号施以灰度处理等各种所需图像管壁检测部10通过分析被拍摄于B模式图像中的血管的短轴像来检测短轴方向上的血管图像UB的深度方向D1正交的方位方向即横向D2上的中央部设定血管B的搜索区域R1，并在所设定的搜索区域R1内，沿着横向D2扫描沿着B模式图像UB的深度方向D1延伸的虚拟的搜索线SL1的同时检测搜索线SL1上的亮度，以生成沿着搜索区域R1内的搜索线SL1的图像的管B的中心的位置的点线搜索线SL1和穿过血管B的中心附近的实线搜索线SL1。并且，图5中，作为亮度分布的例子，示出了与点线搜索线SL1对应的点线曲线图G1和与实线搜索线与深度J2之差L1的值例如随着将搜索线SL1从血管B的短轴像的横向D2上的一端扫描至另沿着横向D2扫描搜索线SL1的同时计算出的差L1的值以具有最大值的方的同时计算亮度分布中的深度J1与深度J2之差L1且计算出的差L1的值以具有最大值的方[0072]第2血管壁检测部12通过分析根据由第1血管直径计算部11计算出的第1血管直径沿着深度方向D1延伸的虚拟的搜索线SL2的同时检测搜索线SL2上的亮度，以生成如图7所图G4在与横轴平行的方向上彼此错开，但亮度变最大的两个点之间的深度差彼此几乎相的长轴像的搜索线SL2上的图像的亮度变化在与血管壁对应的两个点X3、X4处大于搜索线的同时计算亮度分布中的深度J3与深度J4之差L2且计算出的差L2的值几乎恒定的情况下，的值几乎恒定例如是指差L2的最大值与最小值之[0078]第2血管直径计算部13根据由第2血管壁检测部12检测出的血管前壁W1和血管后W1与血管后壁W2之间的深度方向D1上的距离中的最大距离作为第2血管直径。如图6所示，第2血管壁检测部12将计算出的第2血管直径DS显示于显示装置[0079]并且，第2血管直径计算部13比较计算出的第2血管直径DS和由第1血管直径计算部11计算出的第1血管直径DF来判定第2血管直径DS是否具有包括第1血管直径DF的预定范断已得到包括表示穿过血管B的中心的纵截面的血管B的长轴像的B模式图像UB，并将预定范围内的第2血管直径DS的值发送至血流12例如可以通过估计穿过检测出的血管前壁W1上的多个位置的直线及穿过检测出的血管测部12也可以根据穿过检测出的血管前壁W1上的多个位置的直线或穿过检测出的血管后壁W2上的多个位置的直线中的任一个来估计血管BB模式图像UB的深度方向D1的虚拟的直线AL之间的角度作为血管行[0082]并且，第2血管壁检测部12使用估计出的血管行进角度BA来设定B模式偏转角以生成B模式图像UB时的扫描线与血管梯度线BL之间的角度接近90度的方式设定B模式偏间的角度H和根据获取到的多普勒数据计算出的血流速度的估计误差E之间存在如图11所要超声波束与血流之间的角度H保持在60度以内，则即使相对于血管行进角度的角度校正即扫描线与血管梯度线BL之间的角度成为60度以内的方式设定多普管壁检测部12检测出的血管前壁W1的坐标及血管后壁W2的坐标确定的中心位置及尺寸的由第2血管壁检测部12检测出的两个点X3、X4的位置的中点C设定为多普勒门DG的中心位置，并在穿过中点C且相对于深度方向D1倾斜所设定的多普勒偏转角度的虚拟的直线JL上[0091]多普勒处理部7获取门设定部14设定在血管区域BR内的多普勒门DG内的多普勒数勒波形图像生成部32依次串联连接且在正交检波部29的输出端上连接有数据存储器33的[0092]正交检波部29通过在由接收电路4生成的接收数据中混合参考频率的载波信号，[0093]高通滤波器30发挥所谓的壁滤波器(WallFilter)的功能，其从由正交检波部29生成的复数数据中去除源自受检体的体内组织的运[0094]高速傅里叶变换部31通过对多个样品点的复数数据进行傅里叶变换来进行频率[0095]多普勒波形图像生成部32通过将由高速傅里叶变换部31生成的频谱信号整理到波形图像生成部32生成的多普勒波形图像信号简称[0097]血流速度计算部15根据由多普勒处理部7获取的多普勒数据，通过所谓的脉冲多[0098]血流量测量部16假设血管具有圆形截面，根据由第2血管直径计算部13计算出的算出的血管B的截面积和由血流速度计算部15计算出的血流速度来测量表示流过血管B内[0099]装置控制部17根据预先存储于存储部19等中的程序及用户经由输入装置18进行包括LCD(LiquidCrystalDisplay：液晶显示器)、有机EL显示[0103]存储部19存储超声波诊断装置1的动作程序等，可以使用闪存、HDD(HardDisk数字多功能光盘)、SD卡(SecureDigitalcard：安全数字卡)、USB存储器(Universal央处理装置)及用于使CPU进行各种处理的控制程序构成，但也可以使用FPGA(Field号处理器)、ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit：专用集成电路)、GPU接收数据。该接收数据通过在B模式处理部6中被信号处理部26施以包络检波处理而成为B管壁检测部10沿着横向D2扫描在搜索区域R1中沿着深度方向D1延伸的虚拟的搜索线SL1的[0109]第1血管壁检测部10在沿着横向D2扫描搜索线SL1的同时计算生成的亮度分布中搜索线SL1从搜索区域R1的横向D2上的一端扫描至另一端的同时计算出的差L1的值以具有[0110]在步骤S2中，判定为搜索区域R1内不存在血管B的短轴像的情况下，返回到步骤且，第1血管壁检测部10将与沿着横向D2扫描搜索线SL1的同时计算出的差L1成为最大值[0112]在步骤S3中，第1血管直径计算部11通过测量步骤S2中检测出的与差L1变最大的[0115]第2血管壁检测部12计算沿着横向D2扫描搜索线SL2的同时生成的亮度分布中的部12检测识别出的血管B的长轴像中亮度值成为最大值的深度J3、J4的位置分别作为血管直径计算部13将计算出的第2血管直径DS显示于显示出的第1血管直径DF来判定第2血管直径DS是否具有包括第1血管直径DF的预定范围内的一边以使第2血管直径DS的值接近第1血管直径DF的值的方式调整超声波探头第1血管直径DF的血管B的长轴像即表示穿过血管B的中心的纵截面的血管B的长轴像的B模梯度来估计血管行进角度BA。第2血管壁检测部12例如可以通过估计穿过步骤S5中检测出的血管前壁W1上的多个位置的直线及穿过血管后壁W2上的多个位置的直线并将估计出的UB的深度方向D1的虚拟的直线AL之间的角度作为血管行进角度[0123]在接下来的步骤S9中，第2血管壁检测部12使用步骤S8中估计出的血管行进角度BA来设定表示B模式处理部6生成B模式图像UB时的扫描线的倾角的B模式偏转角度。此时，B模式图像UB上的血管区域BR内设定具有根据步骤S5中检测出的血管前壁W1的坐标及血管中作为血管前壁W1的位置和血管后壁W2的位置而检测出的两个点X3、X4的位置的中点C设定为多普勒门DG的中心位置，并将步骤S6中测出的第2血管直径DS乘以预定值计算出的长[0128]在步骤S13中，实施步骤S11中生成的多普勒波形图像UD中的多普勒波形WD的调多普勒波形WD被调整成多普勒波形WD的最大值及最小值落在纵轴的刻度的70％[0130]在步骤S15中，冻结显示显示于显示装置9的B模式图像UB和多普勒波形图像UD这生成的B模式图像UB和由多普勒处理部7连续生成的多普勒波形图像UD显示于显示装置9的和一张静止的多普勒波形图像UD显示于显[0135]在接下来的步骤S20中，血流量测量部16根据步骤S18中计算出的血管B的截面积和步骤S19中计算出的血流速度来计算表示流过血管B内的血液的每单位时间的体积的血的短轴像的B模式图像UB来计算第1血管直径DF，根据第1血管直径DF准确地获取表示穿过所设定的搜索区域R1内搜索了血管B的短轴像，但也可以在整个B模式图像UB内搜索血管B的微细的倾斜度变化及位置变化等，血管B的短轴像的横向D2上的位置容易在连续生成的像UB之间的血管B的短轴像的移动来跟踪血管B的短轴像进行识别。血管B的短轴像的移动为血管B的短轴像或长轴像存在于相似度为阈值以上[0150]并且，除简单的模板匹配以外，相似度的计算例如还可以使用Csurkaetal.:VisualCategorizationwithBagsofKeypoints,Proc.ofECCVWorkshoponStatisticalLearninginComputerVision,pp.59-74(2004)中记载的机器学习方法或Krizhevsketal.:ImageNetClassificationwithDeepConvolutionalNeuralNetworks,AdvancesinNeuralInformationProcessingSystems25,pp.1106-1114下的情况下，第1血管直径计算部11可以计算针对该预定帧数的B模式图像UB计算出的第1直径计算部11也可以计算针对预定帧数的B模式图像UB计算出的第1血管直径DF的平均值地获取表示穿过血管B的中心的纵截面的B模式图像时使用的针对预定帧数的B模式图像UB计算出的第2血管直径DS中最大的第2血管直径DS的血管直径DS时使用的B模式图像UB来进行步骤S8～步骤S11模式图像UB中最后获取到的B模式图像UB来进行步骤S8～步骤S11确认第1血管直径DF的值，一边以使步骤S6中计算出的第2血管直径DS接近第1血管直径DF据与步骤S2中检测出的血管壁的位置对应的深度J1、J2中相对较浅的深度J1来计算血管B与步骤S5中检测出的血管前壁W1的位置对应的深度J3来计算血管前壁W1与受检体的体表成的B模式图像UB内的血管B的长轴像是否与步骤S1中生成的B模式图像UB内的血管B的短骤S1中生成的B模式图像UB内的血管B的短轴像对应的血管B的长轴像，从而拍摄适当的血由第2血管壁检测部12沿着横向D2扫描搜索线SL2的同时计算出的深度J3与J4之差L2的变动范围为变动范围阈值以下且第2血管深度具有包括第1血管深度的深度范围内的值的情算出的差L2的变动范围大于变动范围阈值或第2血管深度具有深度范围外的值的情况下，针对步骤S12～步骤S14中的任一步骤中生成的B模式图像UB进行步骤S5～步骤S7的处理。步骤S12～步骤S14中的任一步骤中生成的B模式图像UB进行计算而得且判定为在包括步骤S3中计算出的第1血管直径DF的预定范围内的第2血管直径DS来进行步骤S18的血管B的截结显示于显示装置9而仅停止获取多普勒波形W[0167]并且，示出了在步骤S13中从检测到多普勒波形WD中的心跳周期的开始位置和结束位置的时点开始实施多普勒波形WD的调整的例子，但例如也可以以从步骤S12中开始生[0171]例如，也可以代替判定当前时点是否为舒张期P2而判定当前时点是否为收缩期[0173]并且，例如也可以代替实施步骤S14而以在多普勒波形WD中检测到两个周期或三[0174]并且，当在步骤S15中将B模式图像UB和多普勒波形图像UD冻结显示于显示装置9式图像UB和多普勒波形图像UD之后变更显示于显示装置9的多普勒波形WD的位置，能够使显示于显示装置9的B模式图像UB的时间相位与舒张期P2或收血管后壁W2之间的深度方向D1上的距离作为第2血管直径DS，但例如也可以通过在进行步所示的血管梯度线BL正交的方向上再设定搜索线SL2来计算与血管B的行进方向正交的方并且在设定多普勒偏转角度之后，在步骤S11中设定了多普勒门DG，但实施步骤S9～步骤于受检体的超声波探头21的倾斜度等，能够重新进行利用超声波诊断装置1的血流速度的式图像UB来检测血管壁能够更准确地检测血管壁的位置，因此通过根据放大的B模式图像[0181]并且，尽管未图示，但也可以在超声波诊断装置1中设定对用户进行引导的引导算出的第2血管直径DS)的时间变化的曲线图叠加在B模式图像UB上显示于显示装置9。由的时间变化的信息来测定血管B的最小直径和最大直径，并根据测出的最小直径和最大直直径之差除以血管的最小直径来标准化的值作血管的最小直径DA、血管的最大直径DB来计算日本专利第53849