超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法
【专利说明】超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法
[0001 ] 本申请是申请号为201180002090.2，申请日为2011年8月31日，发明名称为“超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法”的分案申请。
技术领域
[0002]本发明的实施方式涉及超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法。
【背景技术】
[0003]客观且定量地评价生物体组织的功能在诊断该生物体组织的疾患方面很重要，例如，在心疾患的诊断中，尝试通过心回波定量地评价心壁运动的定量评价法。
[0004]特别是在近年来，关注对于重度心不全患者进行双心室起搏(biventricularpacing)的心脏再同步疗法(CRT:Cardiac Resynchronizat1n Therapy)，为了进行对CRT适用的事前判定或治疗的效果判定，基于心回波的心壁运动的定量评价变得重要。
[0005]CRT是可改善与重度心不全患者合并的情况多的心壁运动的收缩同步不全(dyssynchrony)的治疗，在CRT有效的患者(responder)中看到了明显的症状改善。另一方面，已知2005年在心不全病症例中也存在大约3成的CRT无效的患者(Non Responder)。“NonResponder”是虽然心不全但不是收缩同步不全的患者。至今为止，通过心电图的QRS幅度以及左心室的射血分数(EF:Eject1n Fract1n)来判定了CRT的适用。例如，将心电图的QRS幅度比“130毫秒”大、且左心室的射血分数为35%以下的患者判定为CRT的适用对象。但是，在该基准中，存在虽然心不全但不是收缩同步不全的人也被判定为CRT的适用对象的情况，据此，产生了 “Non Responder”。
[0006]在此，进行了通过使用了心回波的定量评价法只提取出收缩同步不全的实验。作为使用了心回波的定量评价法的一例，有使用了如下斑纹跟踪的方法:根据超声波图像中特有的斑纹图案，追踪在超声波图像上的心肌上所设定的点。例如，对通过沿着时间序列由超声波三维扫描患者的心脏来收集的体数据，通过斑纹追踪来解析，由此可以通过三维定量地评价左心室、右心室、左心房以及右心房各自的心壁运动。
[0007]先行技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2010-115372号公报[00?0]非专利文献
[0011]非专利文南犬1: Tomoyuki Takeguchi et al.，“Practical considerat1ns for amethod of rapid cardiac funct1n analysis based on three-dimens1nal speckletracking in a three-dimens1nal diagnostic ultrasound system，，,Journal ofMedical Ultrasonics,Volume 37,Number 2,41-49,2010.
[0012]非专利文献2: Hidekazu Tanaka MD et al.，“Usefulness of Three-Dimens1nal Speckle Tracking Strain to Quantify Dyssynchrony and the Site ofLatest Mechanical Activat1n，，，The American Journal of Card1logy,Volume 105,Issue 2,235-242,2010.
【发明内容】
[0013]然而，用于判定是否适用CRT的要素除了左心室内的心壁运动的同步的程度以外，还存在房室间(左心房与左心室之间)或心室间(右心室与左心室之间)的心壁运动的同步的程度这样的要素。即，判定是否适用CRT依赖于这些各要素的同步不全的程度。
[0014]但是，上述以往技术单独地解析心脏的4个房室的功能，特别评价左心室内的三维心壁运动的同步不全。即，上述以往技术不能三维地解析心室间、心房间以及房室间的心壁运动的同步性的差异。
[0015]实施方式的超声波诊断装置包括:运动信息生成部与显示控制部。运动信息生成部根据由体数据得到的包含与左心系有关的区域的第I体数据群和包含与右心系有关的区域的第2体数据群，生成第I运动信息和第2运动信息作为时间变化信息，并生成将成为显示对象的第I运动信息以及第2运动信息根据心时相校正为大致同步的信息的第I校正信息以及第2校正信息，将上述第I校正信息以及上述第2校正信息根据规定的心时相对齐时相而生成沿着时间轴排列的运动信息图像，其中，上述体数据是通过在一次心拍以上的期间使用超声波三维扫描被检体的心脏而生成的，上述第I运动信息是左心室以及左心房的至少一方的心壁运动的信息，上述第2运动信息是右心室以及右心房的至少一方的心壁运动的信息，上述时间变化信息表示由沿着时间轴的多个测定值组成的心壁运动的经时变化。显示控制部进行控制以使得将上述运动图像信息显示于规定的显示部。根据上述构成的超声波诊断装置，能够三维地详细地解析心室间、心房间以及房室间的心壁运动的同步性的差升。
【附图说明】
[0016]图1为用于说明本实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的图。
[0017]图2为用于说明第I体数据群以及第2体数据群的图。
[0018]图3为用于说明运动信息生成部执行的斑纹跟踪的图。
[0019]图4A为用于说明运动信息生成部生成的心壁运动的信息的具体例的图(I)。
[0020]图4B为用于说明运动信息生成部生成的心壁运动的信息的具体例的图(2)。
[0021]图5为用于说明运动信息生成部执行的第I插补方法的图。
[0022]图6为用于说明运动信息生成部执行的第2插补方法的图。
[0023]图7为用于说明本实施方式中所显示的时间变化曲线的一例的图。
[0024]图8为用于说明计算部的图。
[0025]图9为用于说明本实施方式中所显示的分布图像的一例的图(I)。
[0026]图10为用于说明本实施方式中所显示的分布图像的一例的图(2)。
[0027]图11为用于说明本实施方式中所显示的信息的布局例的图。
[0028]图12为用于说明本实施方式所涉及的超声波诊断装置的处理的流程图。
[0029]图13为用于说明本实施方式的第I变形例的图(I)。
[0030]图14为用于说明本实施方式的第I变形例的图(2)。
【具体实施方式】
[0031]以下参照附图，对超声波诊断装置的实施方式详细地进行说明。
[0032](实施方式)
[0033]首先，针对本实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构进行说明。图1为用于说明本实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的图。如图1所示，本实施方式所涉及的超声波诊断装置具有超声波探针1、监视器2、输入装置3、心电计4以及装置主体10。
[0034]超声波探针I是与装置主体10装卸自在地连接的体外式的超声波探针。超声波探针I具有多个压电振子，这些多个压电振子根据从后述的装置主体10所具有的发送接收部11所供给的驱动信号产生超声波。并且，超声波探针I接收来自被检体P的反射波并转换为电信号。并且，超声波探针I具有设置在压电振子上的匹配层与防止超声波从压电振子向后方传播的背衬材料等。
[0035]当从超声波探针I向被检体P发送超声波时，发送的超声波在被检体P的体内组织中的声阻抗的不连续面上依次被反射，并作为反射波信号由超声波探针I所具有的多个压电振子接收。接收到的反射波信号的振幅依赖于反射超声波的不连续面的声阻抗的差。另夕卜，发送的超声波脉冲在移动的血流或心脏壁等的表面反射时的反射波信号通过多普勒效应，依赖于移动体相对于超声波发送方向的速度分量，接受频移。
[0036]在此，本实施方式涉及的超声波探针I是通过扇形扫描使用超声波二维扫描被检体P并且可三维扫描被检体P的超声波探针。具体而言，本实施方式涉及的超声波探针I是通过以规定的角度(摇动角度)摇动多个超声波振子，三维扫描被检体P的体外式的机械式扫描探针。
[0037]另外，本实施方式中，超声波探针I是通过矩阵状地配置多个超声波振子来可以以三维方式超声波扫描被检体P的二维超声波探针的情况下也可以适用。二维超声波探针可以通过汇聚并发送超声波来以二维方式扫描被检体P。
[0038]输入装置3具有鼠标、键盘、按钮、面板开关、触控屏、脚踏开关、跟踪球等，接受来自超声波诊断装置的操作者的各种设定要求，对于装置主体10转发所接受到的各种设定要求。
[0039]例如，本实施方式涉及的输入装置3从操作者接受根据体数据生成的心壁运动的信息的种类的指定或所生成的信息的输出方式的指定。另外，针对本实施方式涉及的输入装置3所接受的各种指定内容，后面进行详述。
[0040]监视器2显示用于超声波诊断装置的操作者使用输入装置3输入各种设定要求的GUKGraphical User Interface:图形用户界面)，或显示在装置主体10中生成的超声波图像等。
[0041]心电计4与装置主体1连接，取得进行超声波扫描的被检体P的心电图(EC G:Electrocard1gram)。心电计4将取得的心电图发送至装置主体10。
[0042]装置主体10是根据超声波探针I接收的反射波生成超声波图像的装置。具体而言，本实施方式涉及的装置主体10是可以根据超声波探针I接收的三维反射波数据生成三维超声波图像(体数据)的装置。装置主体10如图1所示，具有发送接收部11、B模式处理部12、多普勒处理部13、图像生成部14、图像存储器15、内部存储部16、体数据处理部17以及控制部 18。
[0043]发送接收部11具有触发发生电路、延迟电路以及脉冲电路等，向超声波探针I提供驱动信号。脉冲电路以规定的速率频率反复产生用于形成发送超声波的速率脉冲。另外，延迟电路对脉冲电路所产生的各速率脉冲提供将从超声波探针I产生的超声波汇聚成波束状而用于决定发送指向性所需要的每一压电振子的延迟时间。另外，触发发生电路以基于速率脉冲的定时向超声波探针I施加驱动信号(驱动脉冲)。即，延迟电路通过使对各速率脉冲提供的延迟时间变化，来任意地调整来自压电振子面的发送方向。
[0044]另外，发送接收部11为了根据后述的控制部18的指示执行规定的扫描序列，具有能够瞬时变更发送频率、发送驱动电压等的功能。特别是，发送驱动电压的变更是通过能够瞬间切换其值的线性放大器