JP2013226335A - Acoustic wave diagnosis device and image display method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an acoustic wave diagnosis device capable of readily acquiring and displaying accurate information pertaining to blood vessels and blood flow.SOLUTION: An acoustic wave diagnosis device provided with a function for displaying an acoustic wave image of a subject using a B-mode, and with a blood flow rate display function using a D-mode; includes a photoacoustic imaging means (constituted of a laser light source 23, an ultrasonic probe 10, a receiver circuit 13, and the like) for acquiring photoacoustic data illustrating a photoacoustic image of the subject. The acoustic wave diagnosis device further includes a means (for example, a D-mode signal generation unit 32) for determining, on the basis of photoacoustic data pertaining to a blood vessel portion obtained by the photoacoustic imaging means, a parameter for acquiring information pertaining to the blood flow rate in the D-mode.

Description

本発明は音響波診断装置、特に詳細には、通常のBモード画像に加えて血管や血流に関する情報も表示可能にした音響波診断装置に関するものである。   The present invention relates to an acoustic wave diagnostic apparatus, and more particularly to an acoustic wave diagnostic apparatus that can display information related to blood vessels and blood flow in addition to a normal B-mode image.

また本発明は、その種の音響波診断装置における画像表示方法に関するものである。   The present invention also relates to an image display method in such an acoustic wave diagnostic apparatus.

従来、例えば特許文献1に示されているように、通常のB(輝度)モードによる画像表示に加えて、血管や血流に関する情報も表示可能にした超音波診断装置が公知となっている。ここで、Bモードとは、超音波エコーの振幅を輝度に変換して2次元断層画像を表示するモードのことである。   2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, for example, an ultrasonic diagnostic apparatus that can display information on blood vessels and blood flow in addition to image display in a normal B (luminance) mode is known. Here, the B mode is a mode for displaying the two-dimensional tomographic image by converting the amplitude of the ultrasonic echo into luminance.

血管や血流に関する情報を表示するモードとしては、D(ドプラ)モードやCF(カラー・フロー)モードが広く知られている。Dモードは、超音波エコー源の動きを超音波周波数の変化として検出して、その速度を表示するモードのことである。またCFモードは、平均血流速度、フロー変動、フロー信号の強さ、あるいはフローパワー等を種々の色にマッピングしてBモード画像に重ねて表示するモードである。   As a mode for displaying information on blood vessels and blood flow, a D (Doppler) mode and a CF (Color Flow) mode are widely known. The D mode is a mode in which the motion of the ultrasonic echo source is detected as a change in the ultrasonic frequency and the speed is displayed. The CF mode is a mode in which average blood flow velocity, flow fluctuation, flow signal strength, flow power, or the like is mapped to various colors and displayed superimposed on a B-mode image.

他方、例えば特許文献2や非特許文献1に示されているように、光音響効果を利用して生体の内部を画像化する光音響画像化装置が知られている。この光音響画像化装置においては、例えばパルスレーザ光等のパルス光が生体内に照射される。このパルス光の照射を受けた生体内部では、パルス光のエネルギーを吸収した生体組織が熱によって体積膨張し、音響波(音響信号)を発生する。そこで、この音響波を超音波プローブなどで検出し、その検出信号に基づいて生体内部を可視像化することが可能となっている。   On the other hand, for example, as shown in Patent Document 2 and Non-Patent Document 1, a photoacoustic imaging apparatus that images the inside of a living body using a photoacoustic effect is known. In this photoacoustic imaging apparatus, pulsed light such as pulsed laser light is irradiated into the living body. Inside the living body that has been irradiated with the pulsed light, the living tissue that has absorbed the energy of the pulsed light undergoes volume expansion due to heat and generates an acoustic wave (acoustic signal). Therefore, it is possible to detect this acoustic wave with an ultrasonic probe or the like and visualize the inside of the living body based on the detection signal.

特開2009−213593号公報JP 2009-213593 A 特開2005−21380号公報JP 2005-21380 A

A High-Speed Photoacoustic Tomography System based on a Commercial Ultrasound and a Custom Transducer Array, Xueding Wang, Jonathan Cannata, Derek DeBusschere, Changhong Hu, J. Brian Fowlkes, and Paul Carson, Proc. SPIE Vol. 7564, 756424 (Feb.23, 2010)A High-Speed Photoacoustic Tomography System based on a Commercial Ultrasound and a Custom Transducer Array, Xueding Wang, Jonathan Cannata, Derek DeBusschere, Changhong Hu, J. Brian Fowlkes, and Paul Carson, Proc.SPIE Vol. 7564, 756424 (Feb. 23, 2010) 全偏波保持型高出力YbファイバMOPAシステムの開発、住村和彦、吉田英次、藤田尚徳、中塚正大、電子情報通信学会論文誌C vol.J91-C、No.4、pp.244-250、2008Development of all-polarization-maintaining high-power Yb fiber MOPA system, Kazuhiko Sumimura, Eiji Yoshida, Naoto Fujita, Masahiro Nakatsuka, IEICE Transactions C vol.J91-C, No.4, pp.244-250 , 2008

上記DモードやCFモードによる情報表示は、前述した通り、従来、特に血管や血流に関する情報を表示するために広く採用されて来た。   As described above, the information display in the D mode and the CF mode has been widely adopted to display information related to blood vessels and blood flow.

しかし一般には、超音波診断画像において臓器部分と血管部分とを識別するのには熟練を要するので、DモードやCFモードを使いこなすのは難しいとされている。血管部分を識別するには、血流によるドプラ周波数遷移による位相変化量を自己相関処理により求めて、血管に関する情報を取得することもできる。ところが、検出されるドプラ位相変化量は極めて微弱であり、この情報から正確に血管領域を判断するのは困難となっている。   However, in general, skill is required to distinguish between an organ part and a blood vessel part in an ultrasonic diagnostic image, and it is difficult to master the D mode and the CF mode. In order to identify the blood vessel portion, information on the blood vessel can be obtained by obtaining the amount of phase change due to Doppler frequency transition due to blood flow by autocorrelation processing. However, the detected Doppler phase change amount is extremely weak, and it is difficult to accurately determine the blood vessel region from this information.

そこで近時、臨床や研究の場では、血管や血流に関する正確な情報を表示可能で、使いやすい超音波診断装置が要望されている。   Therefore, recently, in clinical and research fields, there is a demand for an ultrasonic diagnostic apparatus that can display accurate information on blood vessels and blood flow and is easy to use.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、血管や血流に関する正確な情報を容易に取得、表示できる超音波診断装置等の音響波診断装置、および音響波診断装置における画像表示方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an acoustic wave diagnostic apparatus such as an ultrasonic diagnostic apparatus that can easily acquire and display accurate information about blood vessels and blood flow, and an image display method in the acoustic wave diagnostic apparatus The purpose is to provide.

本発明による第1の音響波診断装置は、
Bモードによる被検体の音響波画像(超音波画像等)を表示する機能および、Dモードによる血流速度表示機能を備えた音響波診断装置において、
被検体の光音響画像を示す光音響データを取得する光音響画像化手段と、
Dモード下で血流速度に関する情報を取得するためのパラメータを、前記光音響画像化手段により得られた血管部分に関する光音響データに基づいて決定する手段とが設けられたことを特徴とするものである。
A first acoustic wave diagnostic apparatus according to the present invention includes:
In an acoustic wave diagnostic apparatus having a function of displaying an acoustic wave image (such as an ultrasonic image) of a subject in B mode and a blood flow velocity display function in D mode,
Photoacoustic imaging means for obtaining photoacoustic data indicating a photoacoustic image of the subject;
Means for determining a parameter for acquiring information relating to blood flow velocity in the D mode based on photoacoustic data relating to a blood vessel portion obtained by the photoacoustic imaging means. It is.

なお上記のパラメータを決定する手段は、サンプルゲート位置、サンプルゲート幅、ビームステアリング方位およびアングル補正線のうちの少なくとも1つを光音響データに基づいて決定するものであることが望ましい。   The means for determining the parameter is preferably one that determines at least one of the sample gate position, the sample gate width, the beam steering direction, and the angle correction line based on the photoacoustic data.

また上記第1の音響波診断装置においては、光音響データを音響波の受信方向に沿ったデータとなるように位相整合させる手段と、位相整合された後の光音響データを検波/Log圧縮する手段とが設けられ、これらの手段を経た後の光音響データが、前記パラメータを決定する手段に入力されるようになっていることが望ましい。   In the first acoustic wave diagnostic apparatus, the photoacoustic data is phase-matched so as to become data along the acoustic wave receiving direction, and the photoacoustic data after phase matching is detected / log-compressed. It is preferable that photoacoustic data after passing through these means is input to the means for determining the parameter.

一方、本発明による第2の音響波診断装置は、
Bモードによる被検体の音響波画像(超音波画像等)を表示する機能および、CFモードにより血流情報をカラーマッピングして表示する機能を備えた音響波診断装置において、
被検体の光音響画像を示す光音響データを取得する光音響画像化手段と、
CFモード下で行うカラーマッピングの位置を、前記光音響画像化手段により得られた血管部分に関する光音響データに基づいて決定する手段とが設けられたことを特徴とするものである。
On the other hand, the second acoustic wave diagnostic apparatus according to the present invention is:
In an acoustic wave diagnostic apparatus having a function of displaying an acoustic wave image (ultrasonic image or the like) of a subject in B mode and a function of performing color mapping and displaying blood flow information in CF mode,
Photoacoustic imaging means for obtaining photoacoustic data indicating a photoacoustic image of the subject;
Means for determining the position of color mapping performed under the CF mode based on the photoacoustic data relating to the blood vessel portion obtained by the photoacoustic imaging means is provided.

この第2の音響波診断装置においては、光音響データを音響波の受信方向に沿ったデータとなるように位相整合させる手段と、位相整合された後の光音響データを検波/Log圧縮する手段とが設けられ、これらの手段を経た後の光音響データが、前記カラーマッピングの位置を決定する手段に入力されるようになっていることが望ましい。   In this second acoustic wave diagnostic apparatus, means for phase-matching photoacoustic data so as to be data along the reception direction of acoustic waves, and means for detecting / Log compressing the photoacoustic data after phase matching It is desirable that photoacoustic data after passing through these means is input to the means for determining the position of the color mapping.

また、本発明の音響波診断装置においては、血管部分に関する光音響データを閾値処理してノイズ成分を除去する手段がさらに設けられることが望ましい。   In the acoustic wave diagnostic apparatus according to the present invention, it is preferable that a means for removing the noise component by performing threshold processing on the photoacoustic data regarding the blood vessel portion is preferably provided.

他方、本発明による第1の画像表示方法は、
Bモードによる被検体の音響波画像を表示する機能および、Dモードによる血流速度表示機能を備えた音響波診断装置における画像表示方法であって、
被検体の光音響画像を示す光音響データを取得し、
Dモード下で血流速度に関する情報を取得するためのパラメータを、血管部分に関する前記光音響データに基づいて決定することを特徴とするものである。
On the other hand, the first image display method according to the present invention includes:
An image display method in an acoustic wave diagnostic apparatus having a function of displaying an acoustic wave image of a subject in a B mode and a blood flow velocity display function in a D mode,
Obtain photoacoustic data showing the photoacoustic image of the subject,
A parameter for acquiring information relating to blood flow velocity under the D mode is determined based on the photoacoustic data relating to the blood vessel portion.

なお上記のパラメータは、サンプルゲート位置、サンプルゲート幅、ビームステアリング方位およびアングル補正線のうちの少なくとも1つであることが望ましい。   Note that the parameter is preferably at least one of a sample gate position, a sample gate width, a beam steering direction, and an angle correction line.

また、本発明による第2の画像表示方法は、
Bモードによる被検体の音響波画像を表示する機能および、CFモードにより血流情報をカラーマッピングして表示する機能を備えた音響波診断装置における画像表示方法であって、
被検体の光音響画像を示す光音響データを取得し、
CFモード下で行うカラーマッピングの位置を、血管部分に関する前記光音響データに基づいて決定することを特徴とするものである。
The second image display method according to the present invention includes:
An image display method in an acoustic wave diagnostic apparatus having a function of displaying an acoustic wave image of a subject in a B mode and a function of performing color mapping and displaying blood flow information in a CF mode,
Obtain photoacoustic data showing the photoacoustic image of the subject,
The position of color mapping performed under the CF mode is determined based on the photoacoustic data relating to the blood vessel portion.

この本発明による第2の画像表示方法においては、音響波診断装置が、Dモードによる血流速度表示機能をさらに備えたものであるならば、前記Dモードを実行するための音響波送信のタイミング、前記光音響データを取得するための光照射のタイミング、前記CFモードを実行するための音響波送信のタイミング、および前記Bモードを実行するための音響波送信のタイミングを、この順序で優先度を高く設定することが望ましい。   In the second image display method according to the present invention, if the acoustic wave diagnostic apparatus further includes a blood flow velocity display function in the D mode, the timing of the acoustic wave transmission for executing the D mode. In this order, the light irradiation timing for acquiring the photoacoustic data, the acoustic wave transmission timing for executing the CF mode, and the acoustic wave transmission timing for executing the B mode are priorities. It is desirable to set high.

上述の「優先度が高い」とは、詳しくは下記の通りである。2つのタイミングとして各々の本来のタイミングを適用すると両者が一致してしまう場合、一つのタイミングを本来のものから外すことになるが、そのようにされないで本来のタイミングのままに維持される方が、「優先度が高い」ものとする。   The above-mentioned “high priority” is as follows in detail. If both original timings are applied as the two timings, the two timings coincide with each other, but one timing is removed from the original one, but it is better to maintain the original timing without doing so. , “High priority”.

本発明による第1の音響波診断装置によれば、被検体の光音響画像を示す光音響データを取得する光音響画像化手段と、Dモード下で血流速度に関する情報を取得するためのパラメータを、前記光音響画像化手段により得られた血管部分に関する光音響データに基づいて決定する手段とが設けられたので、血管や血流に関する正確な情報を容易に取得、表示可能となる。その詳しい理由は、以下の通りである。   According to the first acoustic wave diagnostic apparatus of the present invention, the photoacoustic imaging means for acquiring the photoacoustic data indicating the photoacoustic image of the subject, and the parameter for acquiring the information regarding the blood flow velocity under the D mode Is provided on the basis of photoacoustic data relating to the blood vessel portion obtained by the photoacoustic imaging means, so that accurate information relating to blood vessels and blood flow can be easily obtained and displayed. The detailed reason is as follows.

光音響データは、血液中のヘモグロビンの断熱膨張により発生する音響波を受信して得られるものであり、この音響波は本来、血管以外から発せられる可能性は極めて低い。よって、この光音響データに基づいて上記パラメータを決定するのであれば、特に熟練も必要としないで簡単に、極めて精度の高い血流速度情報を取得可能になる。   The photoacoustic data is obtained by receiving an acoustic wave generated by adiabatic expansion of hemoglobin in blood, and it is very unlikely that this acoustic wave is emitted from other than blood vessels. Therefore, if the above parameters are determined based on this photoacoustic data, it is possible to easily obtain blood flow velocity information with extremely high accuracy without requiring special skills.

また、本発明による第2の音響波診断装置も、上述のような音響波を検出して得られる光音響データに基づいてカラーマッピングの位置を決定するようにしているので、特に熟練も必要としないで簡単に、極めて精度の高い血流情報を取得可能になる。   Further, the second acoustic wave diagnostic apparatus according to the present invention also determines the position of color mapping based on the photoacoustic data obtained by detecting the acoustic wave as described above. The blood flow information with extremely high accuracy can be easily obtained without the need.

本発明の一実施形態による超音波診断装置の概略構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 超音波探触子と光照射部の例を示す斜視図The perspective view which shows the example of an ultrasonic probe and a light irradiation part 超音波探触子とそこからの信号を取り込む部分との接続例を示す概略図Schematic showing an example of connection between the ultrasound probe and the part that captures the signal from it 図1の装置の一部の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of part of the apparatus of FIG. 図1の装置における各部の動作タイミングを示すタイミングチャートTiming chart showing the operation timing of each part in the apparatus of FIG. 図1の装置により得られる音響波Bモード画像の一例を示す概略図Schematic which shows an example of the acoustic wave B mode image obtained by the apparatus of FIG. 図1の装置により得られる血管領域判定用画像の一例を示す概略図Schematic showing an example of a blood vessel region determination image obtained by the apparatus of FIG. Dモードにおける画像表示の一例を示す概略図Schematic showing an example of image display in D mode 血管領域判定用画像の利用の仕方を説明する図The figure explaining how to use the blood vessel region determination image Dモードにおける画像表示の別の例を示す概略図Schematic showing another example of image display in D mode CFモードにおける画像表示の一例を示す概略図Schematic showing an example of image display in CF mode 血管領域判定用画像の利用の仕方を説明する図The figure explaining how to use the blood vessel region determination image CFモードにおける画像表示の別の例を示す概略図Schematic showing another example of image display in the CF mode

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の音響波診断装置の一実施形態である超音波診断装置の基本構成を示すブロック図である。この超音波診断装置は、超音波深触子(プローブ)10と、この超音波深触子10に接続されたマルチプレクサ11と、このマルチプレクサ11にそれぞれ接続された送信回路12および受信回路13と、受信回路13に接続されたAD変換器14と、このAD変換器14が出力するデジタル信号を受ける、例えば専用集積回路からなる超音波信号処理部15と、この超音波信号処理部15の出力を受けるDSC(Digital Scan Converter:デジタル・スキャン・コンバータ)16と、このDSC16の出力を受けて超音波画像Bモード画像等を表示する表示部17とを有している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus which is an embodiment of an acoustic diagnostic apparatus of the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic deep probe (probe) 10, a multiplexer 11 connected to the ultrasonic deep probe 10, a transmission circuit 12 and a reception circuit 13 respectively connected to the multiplexer 11, An AD converter 14 connected to the receiving circuit 13, an ultrasonic signal processing unit 15 made of, for example, a dedicated integrated circuit that receives a digital signal output from the AD converter 14, and an output of the ultrasonic signal processing unit 15 It has a DSC (Digital Scan Converter) 16 to receive, and a display unit 17 that receives the output of the DSC 16 and displays an ultrasonic image B-mode image or the like.

また本装置は、画像表示モードをB(輝度)モード、M(モーション)モード、D(ドプラ)モード、CF(カラー・フロー)モードの中から選択し、また後述する光音響アシストのオン、オフを設定する操作部20と、この操作部20と接続されたCPU(中央処理装置)21と、このCPU21に接続されたタイミング制御部22と、このタイミング制御部22によってパルス駆動のタイミングが制御されるレーザ光源23と、光音響信号処理部24と、上記超音波信号処理部15に接続されたシネメモリ25とを有している。   In addition, this apparatus selects an image display mode from B (luminance) mode, M (motion) mode, D (Doppler) mode, and CF (color flow) mode, and also turns on / off photoacoustic assist described later. The operation unit 20 for setting the CPU, the CPU (central processing unit) 21 connected to the operation unit 20, the timing control unit 22 connected to the CPU 21, and the timing of the pulse drive are controlled by the timing control unit 22. A laser light source 23, a photoacoustic signal processing unit 24, and a cine memory 25 connected to the ultrasonic signal processing unit 15.

超音波信号処理部15は、AD変換器14が出力したデジタルデータが入力される位相整合部30と、B/Mモード信号生成部31と、Dモード信号生成部32と、CFモード信号生成部33と、これらの信号生成部31〜33の各出力信号を受けて、その信号のシネメモリ25への格納等を制御するメモリコントロール34とを有している。なお信号生成部31〜33の各出力信号は、前述したDSC16にも入力される。   The ultrasonic signal processing unit 15 includes a phase matching unit 30 to which the digital data output from the AD converter 14 is input, a B / M mode signal generation unit 31, a D mode signal generation unit 32, and a CF mode signal generation unit. 33 and a memory control 34 that receives the output signals of these signal generators 31 to 33 and controls the storage of the signals in the cine memory 25 and the like. In addition, each output signal of the signal generation parts 31-33 is input also into DSC16 mentioned above.

一方光音響信号処理部24は、前記AD変換器14が出力したデジタルデータが入力される光音響Bモード信号生成部40と、この光音響Bモード信号生成部40が出力した信号が入力される血管領域判定部41とを有している。この血管領域判定部41は、超音波信号処理部15のDモード信号生成部32およびCFモード信号生成部33に接続されている。   On the other hand, the photoacoustic signal processing unit 24 receives a photoacoustic B-mode signal generation unit 40 to which the digital data output from the AD converter 14 is input and a signal output from the photoacoustic B-mode signal generation unit 40. And a blood vessel region determination unit 41. The blood vessel region determination unit 41 is connected to the D mode signal generation unit 32 and the CF mode signal generation unit 33 of the ultrasonic signal processing unit 15.

超音波深触子10は、印加された駆動信号に従って超音波を送信すると共に、被検体で反射した反射超音波(超音波エコー)を受信して受信信号を出力する。この種の超音波深触子10は図2に示すように、圧電体の両端に電極を形成してなる振動子10aを、例えば1次元方向に並設して構成されている。上記圧電体としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(Pb(lead) zirconate titanate)系のPZT(登録商標)に代表される圧電セラミックや、PVDF(ポリフッ化ビニリデン:polyvinylidene difluoride)に代表される高分子圧電素子等が好適に用いられる。   The ultrasonic deep touch element 10 transmits an ultrasonic wave according to the applied drive signal, receives a reflected ultrasonic wave (ultrasonic echo) reflected by the subject, and outputs a reception signal. As shown in FIG. 2, this type of ultrasonic deep-contact 10 is configured by arranging transducers 10a each having electrodes formed at both ends of a piezoelectric body, for example, in a one-dimensional direction. Examples of the piezoelectric body include a piezoelectric ceramic represented by PZT (registered trademark) based on lead zirconate titanate (Pb (lead) zirconate titanate), and a polymer represented by PVDF (polyvinylidene difluoride). A piezoelectric element or the like is preferably used.

そのような振動子10aの電極にパルス状の電圧が印加されると、圧電体が振動する。それにより振動子10aから、パルス状の超音波が発生する。またこの振動子10aは上記反射超音波を受けると振動して、電気信号を発生する。その電気信号は、超音波検出信号として出力される。   When a pulsed voltage is applied to the electrode of such a vibrator 10a, the piezoelectric body vibrates. As a result, pulsed ultrasonic waves are generated from the transducer 10a. The vibrator 10a vibrates when it receives the reflected ultrasonic wave to generate an electric signal. The electrical signal is output as an ultrasonic detection signal.

超音波画像の取得時に超音波深触子10は、例えば上記振動子10aの並設方向(X方向)と交わる方向(基本的にはX方向と直角なY方向)に機械的に、あるいはオペレータのマニュアル操作によって移動され、それにより被検体が超音波によって2次元的に走査される。なお図2において、10bは基盤部である。また50は、被検体に光を照射する光照射部としての導光板、51はこの導光板50の光入射端面50aに光学的に結合されて、該導光板50に後述するパルスレーザ光を導入する複数の光ファイバである。こうして導光板50内に導入されたパルスレーザ光はその中を全反射しながら伝搬し、光射出端面50bから被検体に向けて射出する。なお、振動子10aの列を間に挟むようにして導光板50を1対設けてもよい。   At the time of acquisition of an ultrasonic image, the ultrasonic probe 10 is mechanically operated in a direction (basically, a Y direction perpendicular to the X direction) intersecting, for example, the juxtaposed direction (X direction) of the transducers 10a or an operator. Thus, the subject is scanned two-dimensionally by ultrasonic waves. In FIG. 2, reference numeral 10b denotes a base part. Reference numeral 50 denotes a light guide plate as a light irradiation unit for irradiating the subject with light, and 51 is optically coupled to a light incident end surface 50 a of the light guide plate 50, and introduces a pulse laser beam to be described later into the light guide plate 50. A plurality of optical fibers. The pulse laser beam introduced into the light guide plate 50 in this way propagates while being totally reflected, and is emitted from the light emission end face 50b toward the subject. A pair of light guide plates 50 may be provided so as to sandwich the row of transducers 10a.

送信回路12は例えばパルサによって構成されており、高圧パルスの駆動信号を生成し、この駆動信号を、マルチプレクサ11を介して超音波深触子10に供給する。受信回路13はプリアンプ等を含むもので、超音波深触子10の各振動子10aから個別に出力される超音波検出信号を受信して増幅する。なお本装置においては、超音波深触子10は1列に並設された一例として192個の振動子10aを有して、192ch(チャンネル)のものとされている。   The transmission circuit 12 is configured by, for example, a pulser, generates a high-voltage pulse drive signal, and supplies the drive signal to the ultrasonic deep contact 10 via the multiplexer 11. The receiving circuit 13 includes a preamplifier and the like, and receives and amplifies ultrasonic detection signals individually output from the transducers 10a of the ultrasonic deep touch element 10. In the present apparatus, the ultrasonic transducer 10 includes 192 transducers 10a as an example arranged in a line, and is of 192ch (channel).

また本装置においては、後述する通り光音響画像も生成されるようになっており、その際に超音波深触子10は、パルスレーザ光の照射を受けた被検体から発せられた音響波を検出して、各振動子10aから個別に音響波検出信号を出力する。この音響波検出信号も、受信回路13によって上記と同様に受信、増幅される。   In addition, in this apparatus, a photoacoustic image is also generated as described later, and at this time, the ultrasonic deep contact 10 emits an acoustic wave emitted from a subject irradiated with pulsed laser light. Then, an acoustic wave detection signal is individually output from each transducer 10a. This acoustic wave detection signal is also received and amplified by the receiving circuit 13 in the same manner as described above.

AD変換器14はサンプリング手段であり、受信回路13が受信した超音波検出信号および音響波検出信号をサンプリングして、それぞれデジタル信号である超音波データおよび光音響データに変換する。このサンプリングは、例えば外部から入力されるクロック信号に同期して、所定のサンプリング周期でなされる。   The AD converter 14 is a sampling means, which samples the ultrasonic detection signal and the acoustic wave detection signal received by the receiving circuit 13 and converts them into ultrasonic data and photoacoustic data, which are digital signals, respectively. This sampling is performed at a predetermined sampling period in synchronization with, for example, an externally input clock signal.

AD変換器14が出力する超音波データは、超音波信号処理部15に入力される。入力された超音波データは、位相整合部30において各チャンネル間での位相整合がなされ、反射超音波の受信方向に沿ったデータとされる。位相整合された超音波データは、操作部20によって選択的に設定されている画像表示モードに応じて、B/Mモード信号生成部31、Dモード信号生成部32、あるいはCFモード信号生成部33に入力される。   The ultrasonic data output from the AD converter 14 is input to the ultrasonic signal processing unit 15. The input ultrasonic data is phase-matched between the respective channels in the phase matching unit 30 and becomes data along the reception direction of the reflected ultrasonic waves. The phase-matched ultrasonic data is converted into a B / M mode signal generation unit 31, a D mode signal generation unit 32, or a CF mode signal generation unit 33 depending on the image display mode that is selectively set by the operation unit 20. Is input.

B/Mモード信号生成部31は、検波/Log圧縮回路31aを含み、入力された超音波データの包絡線を生成し、次いでその包絡線を対数変換してダイナミックレンジを広げ、被検体内の組織の断層画像情報であるBモード画像あるいはMモード画像を表す画像信号を生成する。   The B / M mode signal generation unit 31 includes a detection / Log compression circuit 31a. The B / M mode signal generation unit 31 generates an envelope of the input ultrasonic data, and then logarithmically converts the envelope to widen the dynamic range. An image signal representing a B-mode image or an M-mode image which is tissue tomographic image information is generated.

Dモード信号生成部32は、目的とする部位にサンプルゲートを設け、そのサンプリング位置からのドプラシフトを取り出して解析することにより、血流速度を表示する信号を生成する。   The D-mode signal generator 32 generates a signal for displaying the blood flow velocity by providing a sample gate at a target site and taking out and analyzing the Doppler shift from the sampling position.

CFモード信号生成部33は、CFモード信号を生成する。CFモードとは、平均血流速度、フロー変動、フロー信号の強さ、あるいはフローパワー等を様々な色にマッピングしてBモード画像に重ねて表示するモードのことである。より詳しく説明するとCFモード信号生成部33は、位相検波回路、MTI(Moving Target Indication)フィルタ、自己相関器、流速・分散演算器などを含んで構成される。そして該CFモード信号生成部33は、生体組織の形態が反映された形態信号と、血流が反映された血流信号とをハイパスフィルタ処理(MTIフィルタ処理)により分離し、自己相関処理によって上記血流情報を複数の位置について求める。   The CF mode signal generation unit 33 generates a CF mode signal. The CF mode is a mode in which average blood flow velocity, flow fluctuation, flow signal strength, flow power, or the like is mapped to various colors and displayed superimposed on a B-mode image. More specifically, the CF mode signal generation unit 33 includes a phase detection circuit, an MTI (Moving Target Indication) filter, an autocorrelator, a flow velocity / dispersion calculator, and the like. The CF mode signal generation unit 33 separates the morphological signal reflecting the morphology of the biological tissue and the blood flow signal reflecting the blood flow by high-pass filter processing (MTI filter processing), and performs the above-described autocorrelation processing. Blood flow information is obtained for a plurality of positions.

DSC16は、上記各信号生成部31〜33によって生成された画像信号を一般的なテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に座標変換(ラスター変換)し、さらに補間処理等の画像処理やD/A変換を施すことにより、表示用の画像信号を生成する。表示部17は、例えば液晶表示装置等の表示手段を含んで構成されており、DSC16によって生成された表示用画像信号に基づいて、各モードの超音波画像を表示する。   The DSC 16 performs coordinate conversion (raster conversion) on the image signal generated by each of the signal generation units 31 to 33 into an image signal in accordance with a general television signal scanning method, and further performs image processing such as interpolation processing or D / A By performing the conversion, an image signal for display is generated. The display unit 17 includes a display unit such as a liquid crystal display device, and displays an ultrasonic image in each mode based on the display image signal generated by the DSC 16.

なお上記各信号生成部31〜33によって生成された画像信号は、上述のように直ちに各モードの画像を表示するためにDSC16に入力されると共に、一定時間分の動画データを記憶するシネメモリ25に記憶される。このときの記憶動作は、メモリコントロール34によって制御される。   The image signals generated by the signal generators 31 to 33 are input to the DSC 16 for immediately displaying the image of each mode as described above, and also stored in the cine memory 25 that stores moving image data for a predetermined time. Remembered. The storage operation at this time is controlled by the memory control 34.

以上、基本的な各モードの超音波画像を生成、表示する点について説明したが、次に、Dモード信号やCFモード信号を、血管領域を誤認識した結果不正に生成してしまうことを防止するための操作について説明する。なお以下では、この操作をPAIアシスト(光音響画像による補助)と称することとする。このPAIアシストは常時なされるようにしても構わないが、本実施形態では、このPAIアシストをONにするかOFFにするか、操作部20において選択的に設定可能となっている。   As described above, the point of generating and displaying the ultrasonic image of each basic mode has been described. Next, it is prevented that the D mode signal and the CF mode signal are illegally generated as a result of misrecognizing the blood vessel region. The operation for doing this will be described. Hereinafter, this operation is referred to as PAI assist (assistance with photoacoustic image). Although this PAI assist may be always performed, in the present embodiment, it is possible to selectively set the PAI assist on or off in the operation unit 20.

上記操作部20は、公知のキーボードやマウス等の入力手段や、入力を確認するためのモニタなどから構成されている。そして上記入力手段で入力された情報に基づいて
CPU21がタイミング制御部22の動作を制御する。すなわち、PAIアシストがONに設定されたとき、レーザ光源23はタイミング制御部22が設定する所定のタイミングで駆動して、パルスレーザ光を発生する。レーザ光源13としては、例えばNd:YAGレーザ、Ti:Sapphireレーザや、アレキサンドライトレーザ等からなるQスイッチパルスレーザが好適に用いられる。
The operation unit 20 includes a known input means such as a keyboard and a mouse, a monitor for confirming input, and the like. The CPU 21 controls the operation of the timing control unit 22 based on the information input by the input means. That is, when the PAI assist is set to ON, the laser light source 23 is driven at a predetermined timing set by the timing control unit 22 to generate pulsed laser light. As the laser light source 13, for example, a Q-switch pulse laser composed of an Nd: YAG laser, a Ti: Sapphire laser, an alexandrite laser, or the like is preferably used.

またCPU21は、ライブモードとフリーズモードとを切り換えるライブ/フリーズ信号を、タイミング制御部22に入力する。ここでライブモードとは、超音波の送受信を行うことによって、あるいは被検体へのパルスレーザ光照射とそのとき被検体で生じた音響波の検出を行うことによって順次得られる受信信号に基づいて動画像を表示するモードのことである。またフリーズモードとは、シネメモリ25に格納されている画像信号に基づいて静止画像を表示するモードのことである。このフリーズモード時には、メモリコントロール34により制御されてシネメモリ25から画像信号が読み出される。そしてその画像信号がDSC16に入力され、該画像信号が担持する静止画像が表示部17において表示される。   Further, the CPU 21 inputs a live / freeze signal for switching between the live mode and the freeze mode to the timing control unit 22. Here, the live mode is a moving image based on reception signals sequentially obtained by performing transmission / reception of ultrasonic waves or by irradiating a subject with pulsed laser light and detecting acoustic waves generated at the subject at that time. This is a mode for displaying an image. The freeze mode is a mode for displaying a still image based on an image signal stored in the cine memory 25. In the freeze mode, an image signal is read from the cine memory 25 under the control of the memory control 34. The image signal is input to the DSC 16, and a still image carried by the image signal is displayed on the display unit 17.

先に述べた通り本実施形態では、192ch(チャンネル)の超音波深触子10が適用されているが、これらのチャンネルは複数の領域単位で開口する(つまり受信回路13に接続する)ように構成されてもよい。例えば図3に示す例では、64chずつで領域A、領域Bおよび領域Cが設定され、それらの3つの領域のチャンネルが互いに時間をずらして、1回のレーザ発光毎に順次開口するように構成されている。そのようにすれば、192chながらAD変換器14は64個設けるだけで済むことになる。   As described above, in this embodiment, the 192ch (channel) ultrasonic probe 10 is applied, but these channels are opened in units of a plurality of regions (that is, connected to the receiving circuit 13). It may be configured. For example, in the example shown in FIG. 3, the areas A, B, and C are set for 64 channels each, and the channels of these three areas are shifted from each other and sequentially opened for each laser emission. Has been. By doing so, it is only necessary to provide 64 AD converters 14 in 192 channels.

マルチプレクサ11は、上記のようにチャンネル開口を制御するために機能する。すなわちマルチプレクサ11は、例えば領域Aが選択されているときは、192chの振動子10aのうち領域Aに対応する部分の振動子10aのみを受信回路13に接続する。他の領域BあるいはCが選択されているときも同様である。   The multiplexer 11 functions to control the channel opening as described above. That is, for example, when the region A is selected, the multiplexer 11 connects only the portion of the transducer 10a corresponding to the region A out of the 192ch transducer 10a to the reception circuit 13. The same applies when another region B or C is selected.

ただし上述のようにすることは必ずしも必要ではなく、1回のレーザ発光毎に192chが全部開口するように構成されてもよい。ただしその場合は、192個のAD変換器14が必要になるので、回路構成はより複雑となる。なお以下では、このように1回のレーザ発光毎に192chが全部開口するものとして説明を続ける。   However, it is not always necessary to do the above, and it may be configured such that all 192 channels are opened for each laser emission. However, in that case, since 192 AD converters 14 are required, the circuit configuration becomes more complicated. In the following, the description will be continued on the assumption that all 192 channels are opened for each laser emission.

光音響Bモード信号生成部40は図4に示すように、超音波深触子10の各振動子10a毎のデータを格納する素子データメモリ42と、この素子データメモリ42が出力する光音響データを受ける、前記位相整合部30(図1参照)と同様の位相整合部43と、この位相整合部43により音響波の受信方向に沿った音線信号に変換された光音響データを格納する音線メモリ44と、前記検波/Log圧縮回路31aと同様の検波/Log圧縮回路45とから構成されている。   As shown in FIG. 4, the photoacoustic B-mode signal generation unit 40 includes an element data memory 42 that stores data for each transducer 10 a of the ultrasonic probe 10, and photoacoustic data output from the element data memory 42. And a phase matching unit 43 similar to the phase matching unit 30 (see FIG. 1), and a sound storing photoacoustic data converted by the phase matching unit 43 into a sound ray signal along the acoustic wave receiving direction. It comprises a line memory 44 and a detection / Log compression circuit 45 similar to the detection / Log compression circuit 31a.

図1のタイミング制御部22からのタイミング信号を受けてレーザ光源23がパルスレーザ光を発すると、このパルスレーザ光は図2に示した光ファイバ51および導光板50を介して被検体に照射される。こうしてパルスレーザ光の照射を受けた被検体の部分からは、光音響効果により音響波が発せられる。なお本実施形態においてはレーザ光源13として、血液に良く吸収される波長、例えば750nmや800nmのパルスレーザ光を発するものが適用されている。そこで上記音響波は、主に血管部分から発せられるものとなる。   When the laser light source 23 emits pulsed laser light in response to the timing signal from the timing control unit 22 in FIG. 1, the pulsed laser light is irradiated onto the subject via the optical fiber 51 and the light guide plate 50 shown in FIG. The An acoustic wave is emitted by the photoacoustic effect from the portion of the subject that has been irradiated with the pulse laser beam in this way. In the present embodiment, a laser light source 13 that emits a pulse laser beam having a wavelength that is well absorbed by blood, for example, 750 nm or 800 nm, is applied. Therefore, the acoustic wave is emitted mainly from the blood vessel portion.

ここで上記パルスレーザ光の発光タイミング等を、図5のタイミングチャートに示す。なお、これは、前述したライブモード時のタイミングを示すものである。このチャートの一番上はフレーム同期信号の発生タイミングを示しており、ここでは一例として、1秒間当たり30フレームの周期でフレーム同期信号が発せられる。その下の送信タイミングは、1フレーム内で超音波送信あるいはパルスレーザ光の発光がなされ得るように設定されたタイミングを示しており、本例では1フレーム当たり192回のレートとされている。   Here, the emission timing of the pulse laser beam and the like are shown in the timing chart of FIG. This indicates the timing in the above-described live mode. The top of the chart shows the generation timing of the frame synchronization signal. Here, as an example, the frame synchronization signal is generated at a cycle of 30 frames per second. The transmission timing below is a timing set so that ultrasonic transmission or emission of pulsed laser light can be performed within one frame, and in this example, the transmission timing is 192 times per frame.

その下のPWタイミングは、前述したDモードでの情報を得るために、超音波深触子10からパルス状の超音波を所定周期Tで発生させるタイミングである。そしてその下のPAIタイミングが、上記パルスレーザ光の発光タイミングである。図5の例では、前述したように1回のレーザ発光毎に192chが全部開口する場合に対応させて、1フレーム当たり1回で発光タイミングが設定される。   The lower PW timing is a timing at which a pulsed ultrasonic wave is generated at a predetermined period T from the ultrasonic deep touch element 10 in order to obtain information in the above-described D mode. The PAI timing below is the emission timing of the pulse laser beam. In the example of FIG. 5, as described above, the light emission timing is set once per frame in correspondence with the case where all 192 channels are opened for each laser light emission.

また、その下のCFタイミングは、前述したCFモード信号を生成するために、所定方向にまとめて複数の超音波(パケット)を送信するタイミングである。その下のBタイミングは、前述したBモード画像を生成するために、複数の超音波を送信するタイミングである。   Further, the CF timing below is a timing at which a plurality of ultrasonic waves (packets) are transmitted in a predetermined direction in order to generate the above-described CF mode signal. The B timing below is a timing for transmitting a plurality of ultrasonic waves in order to generate the B-mode image described above.

以上説明したPWタイミング、PAIタイミング、CFタイミングおよびBタイミングはこの順に、つまり図5中で上から順に優先度が高いものとされている。すなわち、PWタイミングは、所定の周期Tが乱れるようなことが有ると血流速の検出誤差が大きくなるという事情があるので、最優先とされている。具体例として例えば図中の左から3番目のフレームにおいては、それまでのフレームと同じにしていてはPWタイミングとPAIタイミングとが一致してしまうので、このような場合は、PAIタイミングをPWタイミングと一致しないように1送信タイミング分だけ後方にずらして、PWタイミングの周期Tが維持できるように優先させている。   The PW timing, the PAI timing, the CF timing, and the B timing described above are given higher priority in this order, that is, in order from the top in FIG. In other words, the PW timing is given the highest priority because there is a situation in which the blood flow velocity detection error increases if the predetermined period T is disturbed. As a specific example, for example, in the third frame from the left in the figure, the PW timing matches the PAI timing if it is the same as the previous frames. In such a case, the PAI timing is set to the PW timing. In order to maintain the period T of the PW timing, it is given priority by shifting backward by one transmission timing so that it does not match.

またPAIタイミングは、そのタイミングが乱れると血管領域の判定に誤差が生じやすいので、CFタイミングおよびBタイミングよりも優先させている。そしてCFタイミングおよびBタイミングは、PWタイミングおよびPAIタイミングと一致することを避けた、適宜のタイミングに設定されている。なおCFタイミングは、パケット内のパルス間隔を等間隔に維持したいという事情があるため、Bタイミングよりも優先とされている。   The PAI timing is prioritized over the CF timing and the B timing because an error is likely to occur in the determination of the blood vessel region if the timing is disturbed. The CF timing and the B timing are set to appropriate timings that avoid the coincidence with the PW timing and the PAI timing. Note that the CF timing is prioritized over the B timing because there is a circumstance that the pulse interval in the packet is desired to be maintained at an equal interval.

以上の通りのビームシーケンスとすることにより、Dモード、CFモードおよびBモードのTriplexモードをPAIアシスト付きで実現可能となる。   By using the beam sequence as described above, the Triple mode of the D mode, the CF mode, and the B mode can be realized with PAI assist.

上記のPAIタイミングでパルスレーザ光が被検体に照射されたとき、主に血管部分から発生した音響波は、超音波深触子10によって検出される。この超音波深触子10が出力する音響波検出信号は、マルチプレクサ11、受信回路13およびAD変換器14によって前記超音波検出信号と同様に処理される。それによって得られたデジタルの光音響データは、光音響信号処理部24の光音響Bモード信号生成部40に入力され、そこでこの光音響データに基づいて、血管部の音響波Bモード画像を示す信号が生成される。その処理は基本的に、先に説明した超音波Bモード画像を示す信号を生成する場合と同様である。   When the subject is irradiated with the pulsed laser light at the PAI timing, the acoustic wave generated mainly from the blood vessel portion is detected by the ultrasonic deep contact 10. The acoustic wave detection signal output by the ultrasonic deep contact 10 is processed in the same manner as the ultrasonic detection signal by the multiplexer 11, the receiving circuit 13, and the AD converter 14. The digital photoacoustic data obtained thereby is input to the photoacoustic B-mode signal generation unit 40 of the photoacoustic signal processing unit 24, where an acoustic wave B-mode image of the blood vessel is shown based on the photoacoustic data. A signal is generated. The process is basically the same as the case of generating a signal indicating the ultrasonic B-mode image described above.

図6は、こうして得られた血管部の音響波Bモード画像Qを概略的に示すものである。図中Bが、血管部分を示す。この音響波Bモード画像Qは、被検体に照射するパルスレーザ光の波長が前述の通りに選択されているため、基本的に血管部分Bのみを示すものとなるが、クラッタノイズ等のノイズNが含まれることも多い。そこで好ましくは、この音響波Bモード画像を示す信号が血管領域判定部41に入力される。血管領域判定部41はこの信号に例えば閾値処理をした後、2値化処理を施す。それらの処理を受けた後の信号が担持する画像は、図7に概略的に示すように、上記ノイズNも除去されて、極めて明瞭に血管部分Bのみを示すものとなる。以下、この画像を血管領域判定用画像Jと称する。   FIG. 6 schematically shows an acoustic wave B-mode image Q of the blood vessel obtained as described above. B in the figure indicates a blood vessel portion. The acoustic wave B-mode image Q basically shows only the blood vessel portion B because the wavelength of the pulsed laser light applied to the subject is selected as described above, but noise N such as clutter noise N Is often included. Therefore, preferably, a signal indicating the acoustic wave B-mode image is input to the blood vessel region determination unit 41. The blood vessel region determination unit 41 performs, for example, threshold processing on this signal and then performs binarization processing. As shown schematically in FIG. 7, the image carried by the signal after undergoing such processing is also shown with only the blood vessel portion B very clearly, with the noise N removed. Hereinafter, this image is referred to as a blood vessel region determination image J.

この血管領域判定用画像Jを示す信号は、図1のDモード信号生成部32およびCFモード信号生成部33に入力される。Dモード信号生成部32およびCFモード信号生成部33は、この血管領域判定用画像Jを利用して血管部分を正しく判定し、その判定した部分に関する各モード信号を生成する。   A signal indicating the blood vessel region determination image J is input to the D mode signal generation unit 32 and the CF mode signal generation unit 33 in FIG. The D mode signal generation unit 32 and the CF mode signal generation unit 33 correctly determine the blood vessel part using the blood vessel region determination image J, and generate each mode signal related to the determined part.

まず、Dモード信号生成部32による処理について、図8〜10を参照して説明する。図8は、前述の通りにして作成されたBモードの超音波画像Pを概略的に示すものである。このBモード超音波画像Pにも、先に述べたようなノイズNが生じることが多い。装置使用者は、図8に示すようにDモード下でBモード超音波画像Pの測定箇所にカーソルおよびゲートGの位置(高さ位置)を合わせ、操作部20のオートスイッチをONにする。それによりDモード信号生成部32は図9に示すように、入力されている血管領域判定用画像Jにおいて、上記ゲート位置での血管位置dおよび血管幅Dを検出する。またこのとき、ゲートGを血管中心に合わせ、ゲート幅=2D/3となるようにゲート幅を自動調整する。さらに、カーソル位置での血管壁面接線(図9中の破線)も検出できるので、アングル補正線も自動調整可能である。   First, the process by the D mode signal generation unit 32 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 schematically shows the B-mode ultrasound image P created as described above. The B-mode ultrasonic image P often has the noise N as described above. As shown in FIG. 8, the apparatus user aligns the position (height position) of the cursor and the gate G with the measurement location of the B-mode ultrasound image P under the D mode, and turns on the auto switch of the operation unit 20. As a result, as shown in FIG. 9, the D-mode signal generation unit 32 detects the blood vessel position d and the blood vessel width D at the gate position in the input blood vessel region determination image J. At this time, the gate width is automatically adjusted so that the gate G is aligned with the center of the blood vessel and the gate width = 2D / 3. Furthermore, since the blood vessel wall surface tangent at the cursor position (broken line in FIG. 9) can also be detected, the angle correction line can also be automatically adjusted.

次いでDモード信号生成部32は図10に示すようにBモード超音波画像P上で、ゲート幅=2D/3、アングル補正線=[血管壁面接線と平行]、ビームステアリング方位=[アングル補正線となす仰角が60°となる方位]に自動設定し、これらの条件で血流速度を表示するDモード信号を自動生成する。このDモード信号は、正確に血管部分を示している血管領域判定用画像Jに基づいて生成されたものであるので、血流速度を正確に表示可能なものとなる。なお、上記ゲート幅やアングル補正線、ビームステアリング方位等のパラメータは、システム設定等でユーザが設定可能である。以上の通り本実施形態では、Dモード信号生成部32が、血流速度に関する情報を取得するためのパラメータを、血管部分に関する光音響データに基づいて決定する手段を構成している。   Next, as shown in FIG. 10, the D-mode signal generation unit 32 has a gate width = 2D / 3, an angle correction line = [parallel to the vascular wall tangent], and a beam steering direction = [angle correction line] on the B-mode ultrasound image P. Is automatically set to the direction in which the elevation angle is 60 °, and a D-mode signal for displaying the blood flow velocity is automatically generated under these conditions. Since the D-mode signal is generated based on the blood vessel region determination image J that accurately indicates the blood vessel portion, the blood flow velocity can be accurately displayed. The parameters such as the gate width, the angle correction line, and the beam steering direction can be set by the user through system settings or the like. As described above, in the present embodiment, the D-mode signal generation unit 32 constitutes means for determining a parameter for acquiring information related to the blood flow velocity based on the photoacoustic data regarding the blood vessel portion.

次に、CFモード信号生成部33による処理について、図11〜13を参照して説明する。図11は、前述の通りにして作成されたBモードの超音波画像Pに、CFモードにより血流部分としてカラーマッピングがなされた状態を示すものである。ここではカラーマッピングされた部分を横線、あるいは縦線を入れた楕円で示してあるが、それら両者は実際は、互いにマッピングの色が異なるものである。ここに示す通り、前述したクラッタノイズ等の影響で、血管部分ではない箇所にもマッピングされることがある。   Next, processing by the CF mode signal generation unit 33 will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows a state in which color mapping is performed on the B-mode ultrasound image P created as described above as a blood flow portion by the CF mode. Here, the color-mapped portion is indicated by an ellipse with a horizontal line or a vertical line, but both actually have different mapping colors. As shown here, due to the above-described influence of clutter noise or the like, there is a case where mapping is also performed on a portion that is not a blood vessel portion.

この不具合を無くすためにCFモード信号生成部33は、図12に示すようにCFモードによるカラーマッピングと血管領域判定用画像Jと重ね合わせ、血管領域判定用画像Jの血管部分Bと重ね合わさらない領域についてはCFモード信号を、Bモードの超音波画像Pが透過する値に置き換える。この処理により、実際の血管部分Bから外れた領域において血流成分としてカラーマッピングがなされていた部分、つまり図12中において1点鎖線で囲まれている領域のカラーマッピング部分が削除される。以上の通り本実施形態では、CFモード信号生成部33が、カラーマッピングの位置を血管部分に関する光音響データに基づいて決定する手段を構成している。   In order to eliminate this problem, the CF mode signal generation unit 33 overlaps the color mapping in the CF mode and the blood vessel region determination image J as shown in FIG. 12, and does not overlap the blood vessel portion B of the blood vessel region determination image J. For the region, the CF mode signal is replaced with a value through which the B-mode ultrasound image P is transmitted. As a result of this processing, the portion that has been color-mapped as the blood flow component in the region outside the actual blood vessel portion B, that is, the color mapping portion of the region surrounded by the one-dot chain line in FIG. As described above, in the present embodiment, the CF mode signal generation unit 33 constitutes means for determining the position of color mapping based on photoacoustic data relating to the blood vessel portion.

上記の処理がなされた後にBモードの超音波画像PにCFモードによるカラーマッピングを実施させると、実際に血管部分が有る領域にのみカラーマッピングがなされる状態になり、診断に有用な超音波画像が得られる。   If the B-mode ultrasound image P is subjected to color mapping in the CF mode after the above processing is performed, the color mapping is performed only in the region where the blood vessel portion actually exists, and the ultrasound image useful for diagnosis. Is obtained.

なお、上記のように血管領域判定用画像Jと重ね合わせられるCFモードの画像領域は、画像全体としてもよいし、あるいはカラーマッピングがなされている領域(例えば図11中に四角形で囲まれている領域)のみとしてもよい。   It should be noted that the CF mode image region superimposed on the blood vessel region determination image J as described above may be the entire image or a region where color mapping is performed (for example, surrounded by a rectangle in FIG. 11). Area) only.

10 超音波深触子
11 マルチプレクサ
12 送信回路
13 受信回路
14 AD変換器
15 超音波信号処理部
16 DSC
17 表示部
20 操作部
21 CPU
22 タイミング制御部
23 レーザ光源
24 光音響信号処理部
30 位相整合部
31 B/Mモード信号生成部
32 Dモード信号生成部
33 CFモード信号生成部
40 光音響Bモード信号生成部
41 血管領域判定部
50 導光板
51 光ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic transducer 11 Multiplexer 12 Transmission circuit 13 Reception circuit 14 AD converter 15 Ultrasonic signal processing part 16 DSC
17 Display unit 20 Operation unit 21 CPU
Reference Signs List 22 Timing control unit 23 Laser light source 24 Photoacoustic signal processing unit 30 Phase matching unit 31 B / M mode signal generation unit 32 D mode signal generation unit 33 CF mode signal generation unit 40 Photoacoustic B mode signal generation unit 41 Blood vessel region determination unit 50 Light guide plate 51 Optical fiber

Claims (10)

Bモードによる被検体の音響波画像を表示する機能および、Dモードによる血流速度表示機能を備えた音響波診断装置において、
被検体の光音響画像を示す光音響データを取得する光音響画像化手段と、
Dモード下で血流速度に関する情報を取得するためのパラメータを、前記光音響画像化手段により得られた血管部分に関する光音響データに基づいて決定する手段とが設けられたことを特徴とする音響波診断装置。
In the acoustic wave diagnostic apparatus having the function of displaying the acoustic wave image of the subject in the B mode and the blood flow velocity display function in the D mode,
Photoacoustic imaging means for obtaining photoacoustic data indicating a photoacoustic image of the subject;
And a means for determining a parameter for acquiring information relating to blood flow velocity under the D mode based on photoacoustic data relating to a blood vessel portion obtained by the photoacoustic imaging means. Wave diagnostic device.
前記パラメータを決定する手段が、サンプルゲート位置、サンプルゲート幅、ビームステアリング方位およびアングル補正線のうちの少なくとも1つを前記光音響データに基づいて決定するものであることを特徴とする請求項1記載の音響波診断装置。   The means for determining the parameter determines at least one of a sample gate position, a sample gate width, a beam steering direction, and an angle correction line based on the photoacoustic data. The acoustic wave diagnostic apparatus of description. 前記光音響データを音響波の受信方向に沿ったデータとなるように位相整合させる手段と、位相整合された後の光音響データを検波/Log圧縮する手段とが設けられ、これらの手段を経た後の光音響データが、前記パラメータを決定する手段に入力されることを特徴とする請求項1または2記載の音響波診断装置。   Means for phase-matching the photoacoustic data so as to be data along the receiving direction of the acoustic wave, and means for detecting / Log compressing the photoacoustic data after phase-matching are provided. 3. The acoustic wave diagnostic apparatus according to claim 1, wherein later photoacoustic data is input to the means for determining the parameter. Bモードによる被検体の音響波画像を表示する機能および、CFモードにより血流情報をカラーマッピングして表示する機能を備えた音響波診断装置において、
被検体の光音響画像を示す光音響データを取得する光音響画像化手段と、
CFモード下で行うカラーマッピングの位置を、前記光音響画像化手段により得られた血管部分に関する光音響データに基づいて決定する手段とが設けられたことを特徴とする音響波診断装置。
In an acoustic wave diagnostic apparatus having a function of displaying an acoustic wave image of a subject in the B mode and a function of performing color mapping and displaying blood flow information in the CF mode,
Photoacoustic imaging means for obtaining photoacoustic data indicating a photoacoustic image of the subject;
An acoustic wave diagnostic apparatus, comprising: means for determining a position of color mapping performed under the CF mode based on photoacoustic data relating to a blood vessel portion obtained by the photoacoustic imaging means.
前記光音響データを音響波の受信方向に沿ったデータとなるように位相整合させる手段と、位相整合された後の光音響データを検波/Log圧縮する手段とが設けられ、これらの手段を経た後の光音響データが、前記カラーマッピングの位置を決定する手段に入力されることを特徴とする請求項4記載の音響波診断装置。   Means for phase-matching the photoacoustic data so as to be data along the receiving direction of the acoustic wave, and means for detecting / Log compressing the photoacoustic data after phase-matching are provided. 5. The acoustic wave diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the subsequent photoacoustic data is input to means for determining the position of the color mapping. 前記血管部分に関する光音響データを閾値処理してノイズ成分を除去する手段がさらに設けられたことを特徴とする請求項1から5いずれか1項記載の音響波診断装置。   6. The acoustic wave diagnosis apparatus according to claim 1, further comprising means for removing a noise component by performing threshold processing on the photoacoustic data relating to the blood vessel portion. Bモードによる被検体の音響波画像を表示する機能および、Dモードによる血流速度表示機能を備えた音響波診断装置における画像表示方法であって、
被検体の光音響画像を示す光音響データを取得し、
Dモード下で血流速度に関する情報を取得するためのパラメータを、血管部分に関する前記光音響データに基づいて決定することを特徴とする画像表示方法。
An image display method in an acoustic wave diagnostic apparatus having a function of displaying an acoustic wave image of a subject in a B mode and a blood flow velocity display function in a D mode,
Obtain photoacoustic data showing the photoacoustic image of the subject,
The image display method characterized by determining the parameter for acquiring the information regarding a blood-flow velocity under D mode based on the said photoacoustic data regarding a blood-vessel part.
前記パラメータが、サンプルゲート位置、サンプルゲート幅、ビームステアリング方位およびアングル補正線のうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項7記載の画像表示方法。   The image display method according to claim 7, wherein the parameter is at least one of a sample gate position, a sample gate width, a beam steering direction, and an angle correction line. Bモードによる被検体の音響波画像を表示する機能および、CFモードにより血流情報をカラーマッピングして表示する機能を備えた音響波診断装置における画像表示方法であって、
被検体の光音響画像を示す光音響データを取得し、
CFモード下で行うカラーマッピングの位置を、血管部分に関する前記光音響データに基づいて決定することを特徴とする画像表示方法。
An image display method in an acoustic wave diagnostic apparatus having a function of displaying an acoustic wave image of a subject in a B mode and a function of performing color mapping and displaying blood flow information in a CF mode,
Obtain photoacoustic data showing the photoacoustic image of the subject,
An image display method characterized in that a position of color mapping performed under a CF mode is determined based on the photoacoustic data relating to a blood vessel portion.
前記音響波診断装置が、Dモードによる血流速度表示機能をさらに備えたものである場合において、
前記Dモードを実行するための音響波送信のタイミング、前記光音響データを取得するための光照射のタイミング、前記CFモードを実行するための音響波送信のタイミング、および前記Bモードを実行するための音響波送信のタイミングを、この順序で優先度を高く設定することを特徴とする請求項9記載の画像表示方法。
In the case where the acoustic wave diagnostic device is further provided with a blood flow velocity display function by the D mode,
In order to execute the acoustic wave transmission timing for executing the D mode, the light irradiation timing for acquiring the photoacoustic data, the acoustic wave transmission timing for executing the CF mode, and the B mode The image display method according to claim 9, wherein the priority of the acoustic wave transmission is set to a higher priority in this order.
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