专利名称：生物组织弹性测量方法和超声波诊断设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物组织弹性测量方法和超声波诊断设备，并且 尤其涉及一种用于获取病人生物组织的诸如弹性比和弹性变形的高质 量弹性图像、以及生物组织的高质量形态图像(form image)的测量 方法和超声波诊断设备。
背景技术：
超声波诊断设备利用超声波探头向病人照射超声波，利用反射回 波信号来测量病人体内生物组织的声学特性，例如基于病人任意部位 的声学特性差异或变化来重构生物组织的形态图像(如B模式图像和 M模式图像)，并将形态图像显示在屏幕上以便诊断。
近来，已提出了利用超声波诊断设备来测量包括例如要诊断部位 的生物组织的弹性比或弹性变形的弹性信息，并将弹性信息显示为弹 性比图像或弹性变形图像(以下，它们每一个一般都将被称为弹性图 像)(例如，日本待审专利申请公开No. JP/P2000-60853A)。据此，例
如同时或交替地获取病人生物组织的形态图像以及诸如弹性比和弹性 变形的弹性图像，并且将形态图像和弹性图像成直线排列或相互叠加 地显示在一个屏幕上。
然而，该公幵中披露的超声波诊断设备没有考虑用于同时获取高 质量形态图像和弹性图像的测量方法。
发明内容
本发明的超声波诊断设备包括超声波探头，用于向病人发送超 声波/从病人接收超声波；用于产生超声波发送信号并将超声波发送信 号发送给超声波探头的单元；用于对通过超声波探头收到的反射回波 信号执行接收处理的单元；用于根据被接收处理单元处理的接收信号 来重构形态图像的单元；用于根据被接收处理单元处理的接收信号来 重构弹性图像的单元；用于显示形态图像和弹性图像的单元；用于在 形态图像模式和弹性图像模式之间切换的单元；以及用于执行控制， 以便在通过模式切换单元切换的弹性图像模式测量周期中选择性地获 取形态图像和弹性图像的单元。
本发明的超声波诊断设备，包括超声波探头，用于向病人发送 超声波/从病人接收超声波；用于产生超声波发送信号并将超声波发送 信号发送给所述超声波探头的装置；用于对通过所述超声波探头收到 的反射回波信号执行接收处理的装置；用于根据被所述接收处理装置 处理的接收信号来重构形态图像的装置；用于根据被所述接收处理装 置处理的接收信号来重构弹性图像的装置；用于显示所述形态图像和 所述弹性图像的装置；以及用于在形态图像模式和弹性图像模式之间 切换的装置；所述接收处理装置，具有用于所述形态图像的第一接收 处理装置，和用于所述弹性图像的第二接收处理装置，控制装置根据 所述形态图像或所述弹性图像的选择，来在所述第一接收处理装置和 所述第二接收处理装置之间切换。
因而，因为根据本发明提供了用于执行控制，以便在通过模式切 换单元切换的弹性图像模式测量周期即弹性诊断模式测量周期中选择 性地获取形态图像和弹性图像的单元的单元，因此可以同时获取高质 量的形态图像和弹性图像。
在该情况下，把具有更适于形态图像测量和弹性图像测量中每一 测量的幅度、波数或频率的超声波发送信号，用作每一测量的超声波 发送信号。更具体地说，可以提供第一发送信号产生单元，用于产 生用于形态图像的超声波发送信号；以及第二发送信号产生单元，用 于产生用于弹性图像的超声波发送信号，该用于弹性图像的超声波发
送信号包括具有比用于形态图像的超声波发送信号更大的幅度、更高 的波数和更低的频率的超声波中的至少一个超声波。结果，可以提高 诸如B模式图像的形态图像的图像质量以及诸如弹性比和弹性变形的 弹性图像的图像质量，并且可以提供适于形态图像诊断和弹性图像诊 断两者的图像。
控制单元可以根据形态图像或弹性图像的选择，来在形态图像重 构单元和弹性图像重构单元之间切换。此外，控制单元可以在第一发 送信号产生单元和第二发送信号产生单元之间切换。
接收处理单元可以具有用于形态图像的第一接收处理单元，用 于利用具有取决于反射回波信号深度的滤波器特性的动态滤波器来执 行处理；以及用于弹性图像的第二接收处理单元，用于利用具有与反 射回波信号深度无关的恒定滤波器特性的滤波器来执行处理。在该情 况下，控制单元可以根据形态图像或弹性图像的选择，来在第一接收 处理单元和第二接收处理单元之间切换。
控制单元可以根据形态图像或弹性图像的选择，相对于每一图像 的每一帧、或相对于要被照射到病人上的每一超声波束来执行切换。 例如，当弹性图像测量的聚焦区被定义时，控制单元可以相对于要被 照射到病人上的每一超声波束来切换控制，并使超声波束扫描。在该 情况下，弹性图像重构单元可以重构聚焦区的弹性图像，并将该弹性 图像覆在形态图像上，显示在显示单元上。显示单元可以被配置成， 选择性地显示形态图像和弹性图像中的一幅图像、包括相互叠加的形 态图像和弹性图像两者的图像、以及包括成直线排列的形态图像和弹 性图像两者的图像。
本发明的生物组织弹性测量方法包括以下步骤产生超声波发送 信号，并将产生的超声波发送信号发送给超声波探头；对通过超声波 探头收到的反射回波信号执行接收处理；根据已经历了接收处理的接 收信号，来重构形态图像和弹性图像至少之一；显示形态图像和弹性 图像至少之一；在形态图像模式和弹性图像模式之间切换；以及执行 控制，以便在通过切换步骤切换的弹性图像模式测量周期中选择性地 获取形态图像和弹性图像。
本发明的测量生物组织弹性的方法，包括产生超声波发送信号， 并将产生的超声波发送信号发送给超声波探头的步骤；对通过所述超 声波探头收到的反射回波信号执行接收处理的步骤；基于已经历了接 收处理的接收信号，来重构形态图像和弹性图像至少之一的步骤；显 示所述形态图像和所述弹性图像至少之一的步骤；以及在形态图像模 式和弹性图像模式之间切换的步骤；所述接收处理步骤，根据所述形 态图像或所述弹性图像的选择，来在用于所述形态图像的第一接收处 理和用于所述弹性图像的第二接收处理之间切换。
图1是本发明的超声波诊断设备的实施例的结构框图。 图2显示了本发明的超声波诊断设备与病人之间的关系。 图3至图5显示了本发明第一实施例的操作。 图6至图9是用于说明本发明第二实施例的操作的图。
具体实施例方式
以下将参考附图来描述本发明的实施例。图1是本发明的超声波 诊断设备的一个实施例的结构框图。在图1中，粗线指示超声波发送/ 接收信号的流动，并且细线指示控制信号的流动。图2显示了根据该 实施例的超声波诊断设备与病人之间的关系。如图2所示，病人20 躺在床21上，并且通过利用超声波探头1和病人20的体表接触来对 病人20执行测量。为了测量弹性图像，例如可以用超声波探头1压按 病人20的器官。超声波探头1和超声波诊断设备10通过探头电缆连 接。形态图像7a和弹性图像7b例如同时被显示在超声波诊断设备10 的图像显示器7上。
超声波诊断设备10包括连接到超声波探头1的发送电路系统2 和接收电路系统3，以及从接收电路系统3输出的接收信号被发往的 形态图像重构部分4和弹性图像重构部分5。由形态图像重构部分4 和弹性图像重构部分5重构的形态图像和弹性图像的数据被输入到显 示叠加部分6。由显示叠加部分6形成的图像数据被输入到图像显示
器7，并被显示在显示屏幕上。测量控制部分9被配置成，根据从超 声波探头1中设置的开关8输入的命令来控制发送电路系统2、接收 电路系统3、形态图像重构部分4、弹性图像重构部分5以及显示叠加 部分6。
超声波探头1向病人20的测量目标部位发送超声波/从病人20的 测量目标部位接收超声波。换句话说，超声波探头1具有一维或二维 地对准的多个换能器，并具有向病人20的体内发送超声波以及接收来 自病人20体内的超声反射回波的功能。
发送电路系统2是这样一种发送单元，该发送单元用于发送经历 了用于在驱动超声波探头1中包括的多个换能器过程中给予每个信道 不同延迟时间的发送聚焦处理(transmission focus processing)的超声 波信号，并向多个信道发送超声波。在发送电路系统2中，可以按照 由将在后面描述的测量控制部分9定义的定时，来切换根据形态图像 或弹性图像的每一信道最佳发送聚焦处理。尤其是，发送电路系统2 具有用于产生用于形态图像的超声波发送信号的发送信号产生单元； 以及用于产生用于弹性图像的超声波发送信号的发送信号产生单元， 该用于弹性图像的超声波发送信号包括具有比用于形态图像的超声波 发送信号更大的幅度、更高的波数和更低的频率的超声波中的至少一 个超声波。基于来自测量控制部分9的命令，来切换使用用于形态图 像和弹性图像的发送信号产生单元。
接收电路系统3是用于执行用于接收从超声波探头1输出的反射
回波信号的处理的接收处理单元，并且执行放大处理和滤波处理，并 包括用于执行接收聚焦处理的调相单元。众所周知，接收聚焦处理捕 获通过超声波探头1的多个换能器收到的多个信道的反射回波信号， 并给予每个信道不同的延迟时间，以便执行接收聚焦处理，即调相处 理。特别是，在根据该实施例的接收电路系统3中，可以按照由将在 后面描述的测量控制部分9定义的定时，来切换到根据形态图像或弹 性图像的每一信道最佳发送聚焦处理。尤其是，接收电路系统3具有 用于利用具有取决于反射回波信号深度的滤波器特性的动态滤波器来 执行处理的形态图像接收处理单元；以及用于利用具有与反射回波信
号深度无关的恒定滤波器特性的滤波器来执行处理的弹性图像接收处 理单元。基于来自测量控制部分9的命令，来切换使用形态图像接收 处理单元和弹性图像接收处理单元。
形态图像重构部分4对从接收电路系统3输出的接收信号执行各 种计算处理，并生成和输出形态图像到显示叠加部分6。换句话说， 形态图像重构部分4基于从接收电路系统3输出的接收信号，来重构 诸如B模式图像的形态图像。根据该实施例，在由将在后面描述的测 量控制部分9定义的形态图像获取周期中，利用来自接收电路系统3 的输出来重构形态图像。
弹性图像重构部分5对从接收电路系统3输出的接收信号执行各 种计算处理，并生成和输出弹性图像到显示叠加部分6。换句话说， 弹性图像重构部分5把从接收电路系统3输出的接收信号存储在帧存 储器中，例如对在某一时间间隔之后收到的两个接收信号执行相关处 理，并获得生物组织的位移量。通过对所获得位移量执行微分来获得 每一部位的弹性比或弹性变形，并重构每一部位的弹性图像。通过显 示叠加部分6将所获得的弹性图像显示在图像显示器7上。在该实施 例中，在由将在后面描述的测量控制部分9定义的弹性图像获取周期 中，利用来自接收电路系统3的输出来重构弹性图像。
显示叠加部分6这样处理图像，以致来自形态图像重构部分4和 弹性图像重构部分5的输出可以相互叠加、或选择性地、或分开地被 显示，并且可以被输出到图像显示器7，以便显示。尤其是，在该实 施例中，基于来自测量控制部分9的命令来切换在图像显示器7上的 显示方法。例如，图像显示器7包括一般的阴极射线管(CRT)监视 器。
测量控制部分9被配置成，控制用于获取弹性图像的弹性图像测 量的实施和用于获取形态图像的形态图像测量的实施的每一个。换句 话说，测量控制部分9基于从和超声波探头1关联的开关8输入的弹 性诊断模式开始和结束命令，来在弹性图像测量和形态图像测量之间 进行切换。通过控制发送电路系统2、接收电路系统3、形态图像重构 部分4、弹性图像重构部分5及显示叠加部分6的操作，来执行切换。
可以用诸如图2的超声波诊断设备10中设置的开关、未显示的脚踏开 关及键盘的人类接口设备来代替开关8，或者和开关8 —起使用。
在此，将参考图3至5来描述关于将由测量控制部分9执行的弹 性诊断模式的控制的第一实施例。当操作者压按并接通与超声波探头 1关联的开关8，以便开始弹性诊断时，这被输入到测量控制部分9 作为弹性诊断模式开始命令。当释放并断开开关8时，这被输入到测 量控制部分9作为弹性诊断模式结束命令。瑪此，测量控制部分9控 制用于执行弹性图像测量和形态图像测量的复合测量的弹性诊断模式 的开始和结束。另一方面，在弹性诊断模式下，当与超声波探头l关 联的开关8被接通时，操作者必须执行对着病人压按超声波探头1的 操作。相反，当预先对着病人压按超声波探头1时，当开关8被接通 时、操作者必须执行提起超声波探头1的操作。虽然在此将描述操作 者直接执行压按超声波探头1的情况，但是可以机械地压按或提起超 声波探头1。在该情况下，可以通过另外配备的诸如开关8的人类接 口设备，利用用于压下超声波探头1的机器，对着病人压按超声波探 头1、或者提起预先对着病人压按的超声波探头1。此外，可以控制弹 性诊断模式的开始和结束
当弹性诊断模式开始命令被输入时，在结束命令被输入以前，即 在弹性诊断模式的周期内，测量控制部分9控制各部件的切换，以便 选择性地测量形态图像和弹性图像，例如，如图3所示，在此在形态 图像32的扇区测量区中定义了弹性图像33的扇区测量区(感兴趣区 域)。在图3中，B-start禾B B-end分别指示形态图像测量的扫描幵始位 置和形态图像测量的扫描结束位置。在由所示的箭头31指示的方向 上，执行超声波束扫描。S-start和S-end分别指示弹性图像测量的扫 描开始位置和弹性图像测量的扫描结束位置。在图3中，B对应于形 态图像测量，并且S对应于弹性图像测量。
图4中显示了用于获取如图3所示的图像的测量控制部分9的操 作时间图。在图4中，从图的顶部按顺序显示了 "开关(8)"、"超声 波扫描位置"、"发送/接收序列"、"超声波发送波数"和"超声波接收" 的操作状态变化。水平轴指示扫描次数；B对应于形态图像测量；S
对应弹性图像测量；以及下标S和e分别指示开始和结束。
当操作者压按并接通超声波探头I的开关8时，测量控制部分9 基于图4中的时间图和图5所示的流程图开始对弹性诊断模式执行测 量控制。在该实施例中，当开关8被保持为通态时，在弹性诊断模式 的周期中，例如通过以下用于每一图像帧的预定义步骤来切换和实施 形态图像测量的发送/接收序列B和弹性图像测量的发送/接收序列S。 换句话说，从B-start到B-end的扫描和从S-start到S-end的扫描的每 一个都被处理为用于切换和实施的单位。在所示的例子中，在执行一 帧形态图像测量B之后，执行一帧弹性图像测量S。然后，在执行两 帧形态图像测量B之后，执行一帧弹性图像测量S。然而，本发明不 限于图4中的重复比。
测量控制部分9基于该时间图，来切换和控制发送电路系统2、 接收电路系统3、形态图像重构部分4、弹性图像重构部分5和显示叠 加部分6。首先，当开始弹性诊断模式时，捕获用于测量弹性图像33 的预定义聚焦区的位置。然后，为该聚焦区定义弹性图像测量的开始 位置(S-start)和结束位置(S-end)。接下来，基于图4中的时间图， 来开始形态图像测量的扫描。那时，用于切换到适于形态图像测量的 超声波发送信号(在图4的例子中为一波(one-wave)发送)的命令 被输出到发送电路系统2。而且，用于切换到利用动态滤波器的接收 处理的命令被输出到接收电路系统3，并且用于基于输入接收信号来 重构形态图像的命令被输出到形态图像重构部分4。从而，当形态图 像测量的扫描完成一次时，处理被切换到弹性图像测量。该切换把用 于切换到适于弹性图像测量的超声波发送信号(在图4的例子中为二 波(two-wave)发送)的命令输出到发送电路系统2。此外，用于切 换到利用固定滤波器的接收处理的命令被输出到接收电路系统3，并 且用于基于输入接收信号来重构弹性图像的命令被输出到弹性图像重 构部分5。然而，实际的弹性图像测量扫描是在从图3中的S-start到 S-end的周期期间被执行的。因而，如图4所示，按B-S-B-B-S-B-B… 的顺序来选择和实施发送/接收序列。弹性图像重构部分5通过对具有 利用图4中第二和第五扫描获得的时间间隔的两个接收信号执行相关
处理，来获得生物组织的位移量，基于所获得的位移量来获得弹性比 或弹性变形，并重构弹性图像。这样，因为在弹性图像测量所需的两 个测量扫描期间、形态图像测量的扫描被执行了两次，因此在此期间 生物组织的位移量增加了。因此，可以提高弹性比等的测量精度。
另一方面，测量控制部分9控制显示叠加电路6，以使图像显示 器7选择性地显示由形态图像重构部分4和弹性图像重构部分5新生 成的形态图像和弹性图像。用于存储重构的图像的帧存储器被提供在 形态图像重构部分4和弹性图像重构部分5的每一个中。为了执行对 形态图像和弹性图像的显示控制，在用于获取弹性图像数据的周期期 间、测量控制部分9不把已经在接收电路系统3中经历了调相处理的 弹性图像接收信号输入到形态图像重构部分4，而是在此期间控制输 出，以使图像显示器7利用先前获取并存储在帧存储器中的形态图像 数据来显示形态图像。弹性图像重构部分5被命令，在用于获取形态 图像数据的周期期间，不捕获已在接收电路系统3中经历了调相处理 的形态图像接收信号，并且在此期间输出被控制，以使图像显示器7 利用先前获得并存储在帧存储器中的弹性图像数据来显示弹性图像。 从而，在形态图像测量和弹性图像测量中，对形态图像测量和弹性图 像测量的每一个执行最佳的发送和接收处理。然后，当开关8被断开 时，弹性诊断模式的测量结束。注意，在开关8被再次接通以前，可 以执行控制，以重复形态图像测量并将最新的形态图像显示在图像显 示器7上，以及将先前获取的弹性图像显示在图像显示器7上作为弹 性图像。.
将利用图5所示的流程图，来描述由测量控制部分9实施图4时 间图所示的测量控制的控制操作。首先，在步骤S51，确定超声波扫 描是否要结束。如果不是(否)，则处理移到步骤S52。如果是这样的 话(是)，则超声波扫描处理立即结束。
在步骤S52，确定当前周期是否为用于弹性图像测量，即弹性图 像测量S的周期。如果是，则处理移到步骤S58。如果不是，则处理 移到步骤S53。在步骤S53中，因为在前面的步骤S52中确定当前周 期不是用于弹性图像测量S的周期，因此将B-start存储在形态图像获
取位置寄存器中，以便开始获取形态图像。在步骤S54，确定形态图 像获取位置寄存器的值是否为B-end，即最后的形态图像获取位置。 如果确定结果为是，则处理移到步骤S57，在步骤S57中结束形态图 像数据的获取。然后，处理返回到步骤S51。如果确定结果为否，则 处理移到步骤S55。在步骤S55，使形态图像获取位置寄存器的值递 增1。换句话说，使超声波束行地址在扫描方向上偏移1。在步骤S56， 例如随即利用用于形态图像测量的超声波发送信号来执行一波发送。 此外，随即利用动态滤波器执行接收信号处理，并且实施形态图像测 量。然后，处理返回到步骤S54。这样，通过利用动态滤波器执行接 收信号处理，可以这样根据接收深度来调节接收频率，使得能够执行 适于形态图像获取的超声波发送/接收。步骤S54至S56中的处理能够 在扫描方向31上从B-start位置扫描形态图像32，并且能够获取直到 B-end位置的形态图像32。
在步骤S58中，因为在前面的步骤S52中确定当前时间在弹性图 像获取时间的周期中，因此将S-start存储在弹性图像获取位置寄存器 中，以便开始弹性图像测量。在步骤S59，确定弹性图像获取位置寄 存器的值是否为S-end，即确定弹性图像获取位置寄存器的值是否指 示弹性图像的最后获取位置。如果确定结果为是，则处理移到步骤 S5C，在步骤S5C中结束弹性图像数据的获取。然后，处理返回到步 骤S51。如果确定结果为否，则处理移到步骤S5A。在步骤S5A，使 弹性图像获取位置寄存器的值递增1。目卩，使超声波束行地址在扫描 方向上偏移1。在步骤S5B，例如利用用于弹性图像测量的超声波发 送信号来执行二波发送及使用固定滤波器的接收信号处理，使得能够 通过弹性图像测量来实施弹性图像获取处理。然后处理返回到步骤 S59。通过执行二波发送，来执行适于弹性图像测量的超声波发送。 通过利用固定滤波器执行超声波接收，能够以恒定接收频率来执行适 于弹性图像获取的超声波发送/接收。步骤S59至S5B中的处理在扫 描方向31上从S-start位置扫描弹性图像33，并且能够获取直到S-end 位置的弹性图像33。在图3的例子中，受作用的部位34被显示在弹 性图像33中。 一旦完成弹性图像33的获取，就再次执行步骤S51中
的确定，并且根据该结果来执行用于获取形态图像32或弹性图像33 的处理。当操作者释放(切断)开关8时，处理转移到在用于获取形 态图像的独立测量模式下的处理操作，直到开关8再次被压按为止。
可以在每个独立且适当的超声波发送要求下执行形态图像测量和 弹性图像测量，这是因为如同上述实施例、发送电路系统2包括用
于产生用于形态图像的超声波发送信号的发送信号产生单元；以及用
于产生用于弹性图像的超声波发送信号的发送信号产生单元，该用于 弹性图像的超声波发送信号具有比用于形态图像的超声波发送信号大
的波数(wave number)。结果，能够重构和显示关于形态图像和弹性 图像都是最佳的超声图像，并且能够将适于诊断的图像提供给操作者。 通过在弹性诊断模式的周期中选择性地控制形态图像测量和弹性图像 测量，能够提高图像质量。
可以进一步提高形态图像的质量，这是因为接收电路系统3包括 用于利用具有取决于反射回波信号深度的滤波器特性(频率特性)的 动态滤波器来执行处理的形态图像接收处理单元以及用于利用具有与 反射回波信号深度无关的恒定滤波器特性的滤波器来执行处理的弹性 图像接收处理单元，并在该形态图像接收处理单元和该弹性图像接收 处理单元之间切换。
虽然在上述第一实施例中描述了，在获取弹性图像数据过程中利 用具有更高波数的超声波发送信号来增加关于弹性图像的接收信号强 度的情况，但是可以改为使用具有大幅度的超声波发送信号。作为选 择，可以使用具有低频(对于形态图像测量为10MHz，对于弹性图像 测量为7.5MHz)的超声波发送信号。作为选择，如果需要，可以使 用具有大波数的超声波、具有大幅度的超声波、以及具有低频的超声 波的组合。即，因为生物组织的位移量一般都小，因此希望使用具有 比用于获取形态图像的超声波更大的幅度、或更大的波数、或更低的 频率的超声波，以便提高特别坚硬部位的检测精度。相反，利用具有 大幅度的超声波执行获取形态图像的测量导致了过大的超声波接收信 号，或者利用具有大波数的超声波进行测量导致了距离分辨率的降低。
接下来，将参考图6至图9来描述关于将由测量控制部分9执行
的弹性诊断模式的控制的第二实施例。图6是操作时间图。图7至图 9是显示操作细节的流程图。如同图4，图6从图的顶部按顺序显示了 "开关(8)"、"超声波扫描位置"、"发送/接收序列"、"超声波发送波 数"和"超声波接收"的状态变化。水平轴指示扫描次数，并且DF 和FF分别指示动态滤波器和固定滤波器。其它符号的意义与图4中 一样。该实施例与图4的不同之处在于，不是相对于每一图像帧、而 是相对于每一超声波束，来选择性地切换形态图像测量和弹性图像测
如图6所示，在形态图像测量B期间，从发送电路系统2输出具 有一波数的超声波发送信号，并且在接收电路系统3中利用动态滤波 器(DF)来实施接收处理。另一方面，在弹性图像测量S期间，从发 送电路系统2输出具有二波数的超声波发送信号，并且在接收电路系 统3中利用固定滤波器(FF)来实施接收处理。因而，对于形态图像 测量和弹性图像测量，能够实施关于其图像处理的最佳发送和接收处 理。
测量控制部分9在弹性图像测量S和形态图像测量B中利用不同 的超声波束扫描位置来重复执行弹性图像测量和形态图像测量。弹性 图像重构部分5通过对具有利用图6中的第一和第n扫描获得的时间
间隔的两个接收信号执行相关处理来获得生物组织的位移量，基于所 获得的位移量来获得弹性比和弹性变形，并重构弹性图像。当基于来 自开关8的命令而结束弹性诊断模式下的测量时，测量控制部分9控 制获取形态图像数据，并将先前获得和显示的弹性图像以及最新的形 态图像显示在图像显示器7上。
此外，将参考图7至图9所示的流程图来描述细节。当操作者压 按并接通超声波探头1的开关8时，图7中的超声波扫描开始处理就 开始了。然后，在步骤S71，确定超声波扫描是否结束。如果没有结 束(否)，则处理移到步骤S72。如果结束了 (是)，则超声波扫描处 理立即结束。
在步骤S72，确定当前扫描位置寄存器的值是否为等于或高于 B-start、且低于S-start的位置。如果是，则处理移到步骤S73。如果
不是，则处理移到下一步骤S74。在步骤S73，执行图8中的形态图 像获取例程。形态图像获取例程例如利用适于形态图像测量模式的超 声波发送信号来执行一波发送，利用动态滤波器来执行接收信号处理, 实施形态图像测量模式下的形态图像获取处理，使扫描位置寄存器的 值仅仅递增1，并返回到图7中的步骤S71。此后，执行步骤S73中 的形态图像获取例程以获取形态图像数据，直到扫描位置寄存器的值 从B-start到达S-start为止。
在步骤S74，确定当前扫描位置寄存器的值是否为等于或高于 S-start、且等于或低于S-end的位置。如果是，则处理移到步骤S75。 如果不是，则处理移到下一步S76。在步骤S75，执行图9中的弹性 图像/形态图像获取例程。弹性图像/形态图像获取例程重复地执行包 括获取弹性数据、在获取弹性数据之后获取形态图像数据的操作，在 预定时间间隔之后再次执行弹性图像扫描。即，通过相对于每一超声 波束行地址在形态图像测量模式和弹性图像测量模式之间切换，对与 聚焦区相对应的形态图像33的区实施复合测量。在弹性图像/形态图 像获取例程中，例如利用适于弹性图像测量的超声波发送信号来执行 二波发送，并且利用固定滤波器来执行接收信号处理。例如利用适于 形态图像测量的超声波发送信号来执行一波发送，并且利用动态滤波 器来执行接收信号处理。接下来，使扫描位置寄存器的值仅仅递增1， 并且处理返回到图7中的步骤S71。此后，执行步骤S75中的弹性图
像/形态图像获取例程，并且交替地重复形态图像扫描和弹性图像扫 描、以获取图像，直到扫描位置寄存器的值从S-start到达S-end为止。 在步骤S76，确定当前扫描位置寄存器的值是否为高于S-end、且 等于或低于B-end的位置。如果是，则处理移到步骤S77。如果不是， 则处理返回到步骤S71。即，在直到S-end位置的弹性图像扫描结束 之后，重复形态图像数据获取、直到B-end位置。在步骤S77，执行 图8中的形态图像获取例程。形态图像获取例程例如利用适于形态图 像测量的超声波发送信号来执行一波发送，利用动态滤波器来执行接 收处理，使扫描位置寄存器的值仅仅递增1，并返回到图7中的步骤 S71。此后，执行步骤S77中的形态图像获取例程以获取形态图像32，
直到扫描位置寄存器的值从S-end到达S-start为止。
然后，从B-start到B-end，执行形态图像数据获取，直到操作者 再次压按开关8为止。当操作者再次压按幵关8时，处理回到开始， 并且重复从起于B-start位置的形态图像扫描起的一系列操作。
如上所述，根据第二实施例，可以获得与第一实施例相同的优点。
权利要求
1、一种超声波诊断设备，包括超声波探头，用于向病人发送超声波/从病人接收超声波；用于产生超声波发送信号并将超声波发送信号发送给所述超声波探头的装置；用于对通过所述超声波探头收到的反射回波信号执行接收处理的装置；用于根据被所述接收处理装置处理的接收信号来重构形态图像的装置；用于根据被所述接收处理装置处理的接收信号来重构弹性图像的装置；用于显示所述形态图像和所述弹性图像的装置；以及用于在形态图像模式和弹性图像模式之间切换的装置；所述接收处理装置，具有用于所述形态图像的第一接收处理装置，和用于所述弹性图像的第二接收处理装置，控制装置根据所述形态图像或所述弹性图像的选择，来在所述第一接收处理装置和所述第二接收处理装置之间切换。
2、 根据权利要求1所述的超声波诊断设备，其中，所述控制装置 根据所述形态图像或所述弹性图像的选择，来在所述形态图像重构装 置和所述弹性图像重构装置之间切换。
3、 根据权利要求1所述的超声波诊断设备，其中，所述发送装置 具有第一发送信号产生装置，用于产生用于所述形态图像的超声波发 送信号；以及第二发送信号产生装置，用于产生用于所述弹性图像的超声波发 送信号，该用于所述弹性图像的超声波发送信号包括具有比所述用于 形态图像的超声波发送信号更大的幅度、更高的波数和更低的频率的 超声波中的至少一个超声波。
4、 根据权利要求3所述的超声波诊断设备，其中，所述控制装置 根据所述形态图像或所述弹性图像的选择，来在所述第一发送信号产 生装置和所述第二发送信号产生装置之间切换。
5、 根据权利要求1所述的超声波诊断设备，其中， 所述第一接收处理装置，利用具有取决于所述反射回波信号深度的滤波器特性的动态滤波器来接收处理反射回波信号；所述第二接收处理装置，利用具有与反射回波信号深度无关的恒 定滤波器特性的滤波器来接收处理反射回波信号。
6、 根据权利要求1所述的超声波诊断设备，其中，所述控制装置以各个图像的帧为单位，来执行选择性地获取所述形态图像和所述弹 性图像的控制。
7、 根据权利要求1所述的超声波诊断设备，其中，所述控制装置 以要被照射到所述病人上的超声波束为单位，来执行选择性地获取所 述形状图像和所述弹性图像的控制。
8、 根据权利要求1所述的超声波诊断设备，其中，所述控制装置 以要被照射到所述病人上的超声波束为单位，来切换用于对已设定的 聚焦区选择性地获取形态图像和弹性图像的控制，并促使所述超声波 束扫描；所述弹性图像重构装置重构所述聚焦区的所述弹性图像，并将该 弹性图像覆在所述形态图像上，显示在所述显示装置上。
9、 根据权利要求1所述的超声波诊断设备，其中，在从通过所述 模式切换装置输入所述弹性图像模式的测量开始命令的时间到通过所 述模式切换装置输入测量结束命令的时间的周期期间，所述控制装置 以各个图像的帧为单位或者以要被照射到所述病人上的超声波束为单 位，来切换用于选择性地获取所述形态图像和所述弹性图像的控制。
10、 根据权利要求1所述的超声波诊断设备，其中，所述显示装 置选择性地显示所述形态图像和所述弹性图像中的一幅图像、包括相 互叠加的所述形态图像和所述弹性图像两者的图像、以及包括成直线 排列的所述形态图像和所述弹性图像两者的图像。
11、 根据权利要求1所述的超声波诊断设备，其中，所述模式切换装置是诸如所述超声波探头中设置的开关、设备主体中设置的开关、 脚踏开关及键盘之类的人类接口设备中至少之一。
12、 一种用于测量生物组织弹性的方法，包括产生超声波发送信号，并将产生的超声波发送信号发送给超声波 探头的步骤；对通过所述超声波探头收到的反射回波信号执行接收处理的步骤；基于已经历了接收处理的接收信号，来重构形态图像和弹性图像至少之一的步骤；显示所述形态图像和所述弹性图像至少之一的步骤；以及 在形态图像模式和弹性图像模式之间切换的步骤； 所述接收处理步骤，根据所述形态图像或所述弹性图像的选择，来在用于所述形态图像的第一接收处理和用于所述弹性图像的第二接收处理之间切换。
13、 根据权利要求12所述的生物组织弹性测量方法，其中，通过 所述发送步骤产生的用于所述弹性图像的所述超声波发送信号包括具 有比用于所述形态图像的超声波发送信号更大的幅度、更高的波数和 更低的频率的超声波中的至少一个超声波。
14、 根据权利要求12或13所述的生物组织弹性测量方法，其中， 所述第一接收处理，利用具有取决于所述反射回波信号深度的滤波器特性的动态滤波器来接收处理反射回波信号；所述第二接收处理，利用具有与所述反射回波信号深度无关的恒 定滤波器特性的滤波器来接收处理反射回波信号。
15、 根据权利要求12所述的生物组织弹性测量方法，其中，所述 控制步骤以各个图像的帧为单位，来在用于所述形态图像测量的所述 超声波发送信号和用于所述弹性图像测量的所述超声波发送信号之间 切换。
16、 根据权利要求12所述的生物组织弹性测量方法，其中，所述 控制步骤以要被照射到所述病人上的超声波束为单位，来在用于所述 形态图像测量的所述超声波发送信号和用于所述弹性图像测量的所述超声波发送信号之间切换。
17、 根据权利要求12所述的生物组织弹性测量方法，其中，所述 控制步骤通过用于所述弹性图像测量的所述超声波发送信号，来对己 设定的聚焦区扫描超声波束；所述图像重构步骤重构所述聚焦区的所述弹性图像，并将该弹性 图像覆在所述形态图像上，显示在所述显示装置上。
18、 根据权利要求12所述的生物组织弹性测量方法，其中，在输 入弹性图像模式的测量开始命令的时间到输入测量结束命令的时间的 周期期间，所述控制步骤以各个图像的帧为单位或以要被照射到所述 病人上的超声波束为单位，来切换用于选择性地获取所述形态图像和 所述弹性图像的控制。
19、 根据权利要求12所述的生物组织弹性测量方法，其中，所述弹性图像模式的测量开始命令和测量结束命令是从诸如所述超声波探 头中设置的开关、设备主体中设置的幵关、脚踏开关及键盘之类的人 类接口设备中至少之一输入的。
全文摘要
本发明涉及一种生物组织弹性测量方法和超声波诊断设备。超声波诊断设备包括向测试体发送超声波/从测试体接收超声波的超声波探头；产生超声波发送信号并将其发送给超声波探头的装置；接收通过超声波探头收到的反射回波信号的装置；根据被接收处理装置处理的接收信号来重构形态图像的装置；根据被接收处理装置处理的接收信号来重构弹性图像的装置；显示形态图像和弹性图像的装置；以及在形态图像模式和弹性图像模式之间切换的装置。所述接收处理装置，具有用于所述形态图像的第一接收处理装置，和用于所述弹性图像的第二接收处理装置，控制装置根据所述形态图像或所述弹性图像的选择，来在所述第一接收处理装置和所述第二接收处理装置之间切换。
文档编号A61B8/00GK101390758SQ20081012980
公开日2009年3月25日 申请日期2003年10月28日 优先权日2002年10月28日
发明者大坂卓司, 押木光博, 松村刚, 椎名毅, 玉野聪 申请人:株式会社日立医药