JP6257892B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and control program - Google Patents

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Description

実施形態の実施形態は、超音波診断装置及び制御プログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to an ultrasonic diagnostic apparatus and a control program.

従来、生体組織の硬さを測定し、測定した硬さの分布を映像化するための技術として、エラストグラフィーが知られている。エラストグラフィーは、例えば、肝硬変等、病変の進行度に応じて生体組織の硬さが変化する疾患の診断に利用されている。   Conventionally, elastography is known as a technique for measuring the hardness of a living tissue and visualizing the distribution of the measured hardness. Elastography is used for diagnosis of diseases in which the hardness of a living tissue changes according to the degree of progression of a lesion, such as liver cirrhosis.

エラストグラフィーでは、音響放射力又は機械的振動を被検体に与えることで、生体組織を変位させる。ここで、音響放射力の一例としては、超音波プローブから送信される音圧の高い集束超音波パルスであるプッシュパルスが挙げられる。また、機械的振動の一例としては、生体表面の圧迫及び解放を繰り返すことが挙げられる。そして、生体組織の変位が伝搬する伝搬速度を、伝搬速度観測用の超音波パルスで観測することにより、生体組織の硬さが測定され、硬さに応じた色で映像化される。   In elastography, a living tissue is displaced by applying an acoustic radiation force or mechanical vibration to a subject. Here, as an example of the acoustic radiation force, there is a push pulse that is a focused ultrasonic pulse having a high sound pressure transmitted from an ultrasonic probe. Moreover, as an example of the mechanical vibration, it is mentioned to repeatedly press and release the living body surface. Then, the hardness of the living tissue is measured by observing the propagation velocity at which the displacement of the living tissue propagates with an ultrasonic pulse for observing the propagation velocity, and is visualized with a color corresponding to the hardness.

ここで、変異の伝搬速度を観測するためには、映像化領域内に複数ある走査線の各々において、伝搬速度観測用の超音波の送受信が複数回行われる。つまり、映像化領域内の全ての走査線について伝搬速度を観測するためには、走査線の数に応じて膨大な回数の超音波の送受信を要することとなる。このため、エラストグラフィーでは、超音波プローブが超音波の送受信によって発熱しやすい状況にある。   Here, in order to observe the propagation speed of the mutation, transmission / reception of ultrasonic waves for propagation speed observation is performed a plurality of times on each of a plurality of scanning lines in the imaging region. That is, in order to observe the propagation speed for all the scanning lines in the imaging region, it is necessary to transmit and receive an ultrasonic wave a great number of times according to the number of scanning lines. For this reason, in elastography, the ultrasonic probe is likely to generate heat due to transmission and reception of ultrasonic waves.

特開2010−069295号公報JP 2010-069295 A 特開2012−125549号公報JP 2012-125549 A 特開2012−115666号公報JP 2012-115666 A 国際公開第2011/064688号International Publication No. 2011/064688 米国特許出願公開第2004/0167403号US Patent Application Publication No. 2004/0167403

本発明が解決しようとする課題は、生体組織の硬さを測定する際の超音波プローブの発熱を抑制することができる超音波診断装置及び制御プログラムを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and a control program capable of suppressing heat generation of an ultrasonic probe when measuring the hardness of a living tissue.

実施形態に係る超音波診断装置は、送受信部と、制御部とを備える。送受信部は、音響放射力又は機械的振動により生体組織が変位される度に、当該生体組織の変位を測定するための超音波の送受信を、走査線領域内の複数の走査線ごとに複数回実行させる。制御部は、診断部位毎、又は疾患の種別毎に伝搬速度の見込み速度の上限と下限とが対応づけられた情報を参照し、指定された診断部位又は疾患の種別に対応する前記見込み速度の上限と下限とに基づいて、走査線ごとに観測期間を決定し、前記送受信部により各走査線上で実行される複数回の超音波の送受信を、前記観測期間について実行させる。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment includes a transmission / reception unit and a control unit. Each time the living tissue is displaced by acoustic radiation force or mechanical vibration, the transmitting / receiving unit transmits and receives ultrasonic waves for measuring the displacement of the living tissue multiple times for each of the plurality of scanning lines in the scanning line region. Let it run. The control unit refers to information in which the upper limit and the lower limit of the estimated speed of propagation speed are associated with each diagnosis site or each disease type, and the expected speed corresponding to the specified diagnosis site or disease type An observation period is determined for each scanning line based on the upper limit and the lower limit, and transmission / reception of a plurality of times of ultrasonic waves executed on each scanning line by the transmission / reception unit is executed for the observation period.

図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図2は、画像生成部によって生成される硬さ画像データの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of hardness image data generated by the image generation unit. 図3は、プッシュパルス及びトラッキングパルスの送受信について説明するための図(1)である。FIG. 3 is a diagram (1) for explaining transmission and reception of push pulses and tracking pulses. 図4は、プッシュパルス及びトラッキングパルスの送受信について説明するための図(2)である。FIG. 4 is a diagram (2) for explaining transmission and reception of push pulses and tracking pulses. 図5Aは、剪断波の到達時間を取得する処理を説明するための図(1)である。FIG. 5A is a diagram (1) for explaining the process of acquiring the arrival time of the shear wave. 図5Bは、剪断波の到達時間を取得する処理を説明するための図(2)である。FIG. 5B is a diagram (2) for explaining the process of acquiring the arrival time of the shear wave. 図5Cは、剪断波の到達時間を取得する処理を説明するための図(3)である。FIG. 5C is a diagram (3) for explaining the process of acquiring the arrival time of the shear wave. 図6は、変位の伝搬速度を観測する処理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining processing for observing the propagation velocity of displacement. 図7は、第1の実施形態に係る制御部の処理を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining processing of the control unit according to the first embodiment. 図8は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of a processing procedure of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図9は、第2の実施形態に係る制御部の処理を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining processing of the control unit according to the second embodiment. 図10は、第3の実施形態に係る制御部の処理を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining processing of the control unit according to the third embodiment.

以下、図面を参照して、実施形態に係る超音波診断装置及び制御プログラムを説明する。   Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus and a control program according to embodiments will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。第1の実施形態に係る超音波診断装置は、エラストグラフィーを実行可能な装置である。エラストグラフィーでは、生体組織の硬さを映像化した画像(硬さ画像)が生成表示される。図1に示すように、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ1と、モニタ2と、入力部3と、装置本体10とを有する。
(First embodiment)
First, the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment is an apparatus capable of performing elastography. In elastography, an image (hardness image) that visualizes the hardness of a living tissue is generated and displayed. As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment includes an ultrasonic probe 1, a monitor 2, an input unit 3, and an apparatus main body 10.

超音波プローブ1は、複数の振動子を有し、これら複数の振動子は、後述する装置本体10が有する送受信部11から供給される駆動信号に基づき超音波を送信する。超音波プローブ1が有する振動子は、例えば、圧電振動子である。超音波プローブ1は、被検体Pからの反射波信号を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ1は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝搬を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ1は、装置本体10と着脱自在に接続される。   The ultrasonic probe 1 has a plurality of transducers, and the plurality of transducers transmit ultrasonic waves based on a drive signal supplied from a transmission / reception unit 11 included in the apparatus main body 10 to be described later. The vibrator included in the ultrasonic probe 1 is, for example, a piezoelectric vibrator. The ultrasonic probe 1 receives a reflected wave signal from the subject P and converts it into an electrical signal. The ultrasonic probe 1 includes a matching layer provided on the piezoelectric vibrator, a backing material that prevents propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator to the rear, and the like. The ultrasonic probe 1 is detachably connected to the apparatus main body 10.

超音波プローブ1から被検体Pに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Pの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ1が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。   When ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 1 to the subject P, the transmitted ultrasonic waves are reflected one after another at the discontinuous surface of the acoustic impedance in the body tissue of the subject P, and the ultrasonic probe is used as a reflected wave signal. 1 is received by a plurality of piezoelectric vibrators. The amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surface where the ultrasonic wave is reflected. Note that the reflected wave signal when the transmitted ultrasonic pulse is reflected by the moving blood flow or the surface of the heart wall depends on the velocity component of the moving object in the ultrasonic transmission direction due to the Doppler effect. And undergoes a frequency shift.

なお、第1の実施形態は、図1に示す超音波プローブ1により被検体Pが2次元で走査される場合であっても、3次元で走査される場合であっても適用可能である。   The first embodiment can be applied regardless of whether the subject P is scanned two-dimensionally or three-dimensionally with the ultrasonic probe 1 shown in FIG.

モニタ2は、超音波診断装置の操作者が入力部3を用いて各種設定要求を入力するためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、装置本体10において生成された超音波画像データ等を表示したりする表示装置である。   The monitor 2 displays a GUI (Graphical User Interface) for an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus to input various setting requests using the input unit 3, and displays ultrasonic image data generated in the apparatus main body 10. It is a display device that displays.

入力部3は、超音波診断装置の操作者から各種要求の入力を受け付け、受け付けた各種要求を装置本体10に転送する。入力部3は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール等である。例えば、入力部3は、硬さ画像の表示要求の入力を操作者から受け付け、受け付けた硬さ画像の表示要求を後述する制御部16に出力する。   The input unit 3 receives input of various requests from the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus, and transfers the received various requests to the apparatus main body 10. The input unit 3 is a mouse, a keyboard, a button, a panel switch, a touch command screen, a foot switch, a trackball, or the like. For example, the input unit 3 receives an input of a hardness image display request from an operator, and outputs the received hardness image display request to the control unit 16 described later.

装置本体10は、超音波プローブ1が受信した反射波信号に基づいて超音波画像データを生成する装置である。図1に示すように、装置本体10は、送受信部11と、信号処理部12と、画像生成部13と、画像メモリ14と、内部記憶部15と、制御部16とを有する。   The apparatus main body 10 is an apparatus that generates ultrasonic image data based on a reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1. As illustrated in FIG. 1, the apparatus main body 10 includes a transmission / reception unit 11, a signal processing unit 12, an image generation unit 13, an image memory 14, an internal storage unit 15, and a control unit 16.

送受信部11は、後述する制御部16の指示に基づいて、超音波プローブ1が行う超音波の送受信を制御する。送受信部11は、パルス発生器、送信遅延部、パルサ等を有し、超音波プローブ1に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延部は、超音波プローブ1から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ1に駆動信号(駆動パルス)を印加する。送信遅延部は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。   The transmission / reception unit 11 controls transmission / reception of ultrasonic waves performed by the ultrasonic probe 1 based on an instruction from the control unit 16 described later. The transmission / reception unit 11 includes a pulse generator, a transmission delay unit, a pulser, and the like, and supplies a drive signal to the ultrasonic probe 1. The pulse generator repeatedly generates rate pulses for forming transmission ultrasonic waves at a predetermined rate frequency. The transmission delay unit generates a delay time for each piezoelectric vibrator necessary for focusing the ultrasonic wave generated from the ultrasonic probe 1 into a beam and determining transmission directivity. Give for each rate pulse. The pulser applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 1 at a timing based on the rate pulse. The transmission delay unit arbitrarily adjusts the transmission direction of the ultrasonic wave transmitted from the piezoelectric vibrator surface by changing the delay time given to each rate pulse.

なお、送受信部11は、制御部16の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源電圧を電気的に切り替えて矩形パルスを送信する機構によって実現される。   The transmission / reception unit 11 has a function capable of instantaneously changing a transmission frequency, a transmission drive voltage, and the like in order to execute a predetermined scan sequence based on an instruction from the control unit 16. In particular, the change of the transmission drive voltage is realized by a linear amplifier type transmission circuit whose value can be switched instantaneously, or a mechanism for electrically switching a plurality of power supply voltages and transmitting a rectangular pulse.

また、送受信部11は、プリアンプ、A/D(Analog/Digital)変換器、受信遅延部、加算器等を有し、超音波プローブ1が受信した反射波信号に対して各種処理を行って反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャネル毎に増幅する。A/D変換器は、増幅された反射波信号をA/D変換する。受信遅延部は、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器は、受信遅延部によって処理された反射波信号の加算処理を行って反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。   The transmission / reception unit 11 includes a preamplifier, an A / D (Analog / Digital) converter, a reception delay unit, an adder, and the like. The transmission / reception unit 11 performs various processing on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1 and reflects it. Generate wave data. The preamplifier amplifies the reflected wave signal for each channel. The A / D converter A / D converts the amplified reflected wave signal. The reception delay unit gives a delay time necessary for determining the reception directivity. The adder performs an addition process of the reflected wave signal processed by the reception delay unit to generate reflected wave data. By the addition processing of the adder, the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the reflected wave signal is emphasized, and a comprehensive beam for ultrasonic transmission / reception is formed by the reception directivity and the transmission directivity.

送受信部11は、被検体Pを2次元走査する場合、超音波プローブ1から2次元の超音波ビームを送信させる。そして、送受信部11は、超音波プローブ1が受信した2次元の反射波信号から2次元の反射波データを生成する。また、送受信部11は、被検体Pを3次元走査する場合、超音波プローブ1から3次元の超音波ビームを送信させる。そして、送受信部11は、超音波プローブ1が受信した3次元の反射波信号から3次元の反射波データを生成する。   The transmitter / receiver 11 transmits a two-dimensional ultrasonic beam from the ultrasonic probe 1 when the subject P is two-dimensionally scanned. Then, the transmission / reception unit 11 generates two-dimensional reflected wave data from the two-dimensional reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1. In addition, when the subject P is three-dimensionally scanned, the transmission / reception unit 11 transmits a three-dimensional ultrasonic beam from the ultrasonic probe 1. Then, the transmission / reception unit 11 generates three-dimensional reflected wave data from the three-dimensional reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1.

なお、送受信部11からの出力信号の形態は、RF(Radio Frequency)信号と呼ばれる位相情報が含まれる信号である場合や、包絡線検波処理後の振幅情報である場合等、種々の形態が選択可能である。   The form of the output signal from the transmission / reception unit 11 can be selected from various forms such as a signal including phase information called an RF (Radio Frequency) signal or amplitude information after envelope detection processing. Is possible.

また、送受信部11は、硬さ画像の表示要求を受け付けた場合には、制御部16の指示に基づいて、超音波プローブ1から音圧の高い集束超音波パルスであるプッシュパルスを送信させることにより、生体組織を変位させる。なお、以下では、プッシュパルスを用いて生体組織を変位させる場合を説明するが、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、生体表面を圧迫及び解放することにより生体組織を変位させる場合にも適用可能である。   In addition, when receiving a hardness image display request, the transmission / reception unit 11 transmits a push pulse, which is a focused ultrasonic pulse having a high sound pressure, from the ultrasonic probe 1 based on an instruction from the control unit 16. To displace the living tissue. In the following description, the case where the biological tissue is displaced using the push pulse will be described. However, the embodiment is not limited to this, and for example, the biological tissue is displaced by pressing and releasing the biological surface. It is also applicable to.

例えば、送受信部11は、超音波プローブ1に走査線領域内の一点を焦点とするプッシュパルスを送信させる。これにより、送受信部11は、焦点を中心とする平面波状の剪断波を発生させる。続いて、送受信部11は、剪断波を発生させた焦点よりも深い位置を焦点とするプッシュパルスを送信させる。これにより、送受信部11は、より深い焦点を中心とする平面波状の剪断波を発生させる。このように、送受信部11は、焦点の位置をより深い方へずらしながらプッシュパルスを送信させることにより、生体内に次々に剪断波を発生させる。すなわち、送受信部11は、プッシュパルス送信範囲内で焦点を浅い位置から深い位置へずらしながらプッシュパルスを送信させる。これにより、送受信部11は、プッシュパルス送信範囲を中心とし、外向きに伝搬する平面波状の剪断波を次々に発生させる。なお、ここでは一例として、複数の焦点にプッシュパルスを送信させて平面波上の剪断波を形成させる場合を説明したが、開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、単発の焦点にプッシュパルスを送信させて球面波状の剪断波を形成させても良い。   For example, the transmission / reception unit 11 causes the ultrasonic probe 1 to transmit a push pulse having a point in the scanning line area as a focal point. Thereby, the transmission / reception unit 11 generates a plane wave-like shear wave centered on the focal point. Subsequently, the transmission / reception unit 11 transmits a push pulse having a focal point deeper than the focal point where the shear wave is generated. Thereby, the transmission / reception unit 11 generates a plane wave-like shear wave centering on a deeper focal point. As described above, the transmission / reception unit 11 generates shear waves one after another in the living body by transmitting push pulses while shifting the focus position to a deeper position. That is, the transmission / reception unit 11 transmits the push pulse while shifting the focus from a shallow position to a deep position within the push pulse transmission range. Thereby, the transmission / reception part 11 produces | generates the shear wave of the plane wave shape which propagates outward centering around a push pulse transmission range one after another. Here, as an example, a case where a push pulse is transmitted to a plurality of focal points to form a shear wave on a plane wave has been described, but the disclosed technique is not limited to this. For example, a spherical pulse shear wave may be formed by transmitting a push pulse to a single focal point.

また、送受信部11は、生体組織が変位される度に、その生体組織の変位を測定するための超音波の送受信を、走査線ごとに複数回実行させる。例えば、送受信部11は、超音波プローブ1にプッシュパルスを送信させる度に、そのプッシュパルスによる生体組織の変位を観測するためのトラッキングパルスの送受信を、走査線ごとに複数回実行させる。   Further, every time the living tissue is displaced, the transmission / reception unit 11 performs transmission / reception of ultrasonic waves for measuring the displacement of the living tissue a plurality of times for each scanning line. For example, every time the transmission / reception unit 11 transmits a push pulse to the ultrasonic probe 1, the transmission / reception unit 11 performs transmission / reception of a tracking pulse for observing the displacement of the living tissue due to the push pulse a plurality of times for each scanning line.

信号処理部12は、送受信部11が反射波信号から生成した反射波データに対して、各種の信号処理を行う。信号処理部12は、送受信部11から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行って、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ(Bモードデータ)を生成する。また、信号処理部12は、送受信部11から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ(ドプラデータ)を生成する。ここで、移動体とは、例えば、血流や、心壁等の組織、造影剤である。   The signal processing unit 12 performs various types of signal processing on the reflected wave data generated from the reflected wave signal by the transmission / reception unit 11. The signal processing unit 12 receives the reflected wave data from the transmission / reception unit 11, performs logarithmic amplification, envelope detection processing, and the like, and generates data (B-mode data) in which the signal intensity is expressed by brightness. Further, the signal processing unit 12 performs frequency analysis on velocity information from the reflected wave data received from the transmission / reception unit 11 and extracts data (Doppler data) obtained by extracting moving body information such as velocity, dispersion, and power due to the Doppler effect on multiple points. Generate. Here, the moving body is, for example, a blood flow, a tissue such as a heart wall, or a contrast agent.

また、信号処理部12は、硬さ画像の表示要求を受け付けた場合には、制御部16の指示に基づいて、生体組織の硬さをカラー表示するための硬さ分布情報を生成する。例えば、信号処理部12は、プッシュパルスによって発生した生体組織の変位の伝搬速度を測定することで、硬さ分布情報を生成する。具体的には、信号処理部12は、生体組織の変位を観測するためのトラッキングパルスの反射波データを送受信部11から受信し、受信した反射波データを周波数解析することで、走査範囲内にある組織のドプラ効果に基づく運動情報を抽出したデータ(組織ドプラデータ)を生成する。   When the signal processing unit 12 receives a hardness image display request, the signal processing unit 12 generates hardness distribution information for displaying the hardness of the living tissue in color based on an instruction from the control unit 16. For example, the signal processing unit 12 generates hardness distribution information by measuring the propagation speed of the displacement of the biological tissue generated by the push pulse. Specifically, the signal processing unit 12 receives the reflected wave data of the tracking pulse for observing the displacement of the living tissue from the transmission / reception unit 11, and performs frequency analysis on the received reflected wave data so that it falls within the scanning range. Data (tissue Doppler data) obtained by extracting exercise information based on the Doppler effect of a certain tissue is generated.

続いて、信号処理部12は、組織ドプラデータの速度成分を時間積分することで変位を求める。続いて、信号処理部12は、走査位置において求めた変位がピークとなる時間を、剪断波の到達時間として取得する。続いて、信号処理部12は、取得した剪断波の到達時間から変位の伝搬速度を算出する。例えば、信号処理部12は、走査位置における剪断波の到達時間の空間的微分を行うことで、各走査位置での変位の伝搬速度を算出する。そして、信号処理部12は、算出した変位の伝搬速度をカラーコード化し、対応する位置にマッピングすることで、硬さ分布情報を生成する。硬い組織ほど変形しにくいので、硬い組織の歪みの値は小さくなり、軟らかい生体組織の歪みの値は大きくなる。すなわち、歪みの値は、組織の硬さ(弾性率)を示す値となる。すなわち、トラッキングパルスは、組織ドプラ用の送信パルスである。なお、上記の弾性率は、信号処理部12が隣接フレーム間の組織の変位を超音波の受信RF信号の相互相関により検出することで算出する場合であっても良い。かかる場合、トラッキングパルスは、Bモード用の送信パルスとなる。   Subsequently, the signal processing unit 12 obtains the displacement by time-integrating the velocity component of the tissue Doppler data. Subsequently, the signal processing unit 12 acquires the time when the displacement obtained at the scanning position reaches a peak as the arrival time of the shear wave. Subsequently, the signal processing unit 12 calculates the propagation velocity of the displacement from the acquired arrival time of the shear wave. For example, the signal processing unit 12 calculates the propagation velocity of the displacement at each scanning position by performing spatial differentiation of the arrival time of the shear wave at the scanning position. Then, the signal processing unit 12 generates the hardness distribution information by color-coding the calculated propagation velocity of the displacement and mapping it to the corresponding position. Since the hard tissue is harder to be deformed, the strain value of the hard tissue becomes smaller and the strain value of the soft biological tissue becomes larger. That is, the strain value is a value indicating the hardness (elastic modulus) of the tissue. That is, the tracking pulse is a transmission pulse for tissue Doppler. Note that the above elastic modulus may be calculated by the signal processing unit 12 detecting the tissue displacement between adjacent frames based on the cross-correlation of ultrasonic reception RF signals. In such a case, the tracking pulse is a transmission pulse for the B mode.

なお、変位の伝搬速度から硬さ分布情報が生成されるのは、下記の式(1)及び式(2)が成り立つからである。   The reason why the hardness distribution information is generated from the propagation speed of the displacement is that the following formulas (1) and (2) hold.

Figure 0006257892
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Figure 0006257892
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ここで、上記の式(1)及び式(2)において、vは、剪断波の伝搬速度を示し、Gは、剪断弾性率を示し、ρは、密度を示し、Eは、ヤング率を示し、σは、ポアソン比を示す。例えば、生体組織のポアソン比をσ=0.5、密度をρ=1.0に近似すると仮定することにより、剪断波の伝搬速度v、ヤング率E及び剪断弾性率Gが相互に換算可能となる。このため、剪断波の伝搬速度v、ヤング率E及び剪断弾性率Gのいずれもが生体組織の硬さを表す物理量として用いることができる。なお、本実施形態では、生体組織の硬さを表す物理量として剪断波の伝搬速度vを用いる場合を説明する。 Here, in the above formulas (1) and (2), v s indicates the propagation speed of the shear wave, G indicates the shear elastic modulus, ρ indicates the density, and E indicates the Young's modulus. Σ indicates a Poisson's ratio. For example, by assuming that the Poisson's ratio of the living tissue approximates σ = 0.5 and the density is ρ = 1.0, the shear wave propagation velocity v s , Young's modulus E, and shear modulus G can be mutually converted. It becomes. For this reason, any of shear wave propagation velocity v s , Young's modulus E, and shear modulus G can be used as a physical quantity representing the hardness of a living tissue. In the present embodiment, a case of using the propagation velocity v s of the shear waves as a physical quantity representing the hardness of the biological tissue.

画像生成部13は、信号処理部12が生成したデータから超音波画像データを生成する。すなわち、画像生成部13は、信号処理部12が生成した2次元のBモードデータから反射波の強度を輝度で表した2次元Bモード画像データを生成する。また、画像生成部13は、信号処理部12が生成した2次元のドプラデータから移動体情報を表す2次元ドプラ画像データを生成する。2次元ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。   The image generation unit 13 generates ultrasonic image data from the data generated by the signal processing unit 12. That is, the image generation unit 13 generates two-dimensional B-mode image data in which the intensity of the reflected wave is represented by luminance from the two-dimensional B-mode data generated by the signal processing unit 12. Further, the image generation unit 13 generates two-dimensional Doppler image data representing moving body information from the two-dimensional Doppler data generated by the signal processing unit 12. The two-dimensional Doppler image data is velocity image data, distributed image data, power image data, or image data obtained by combining these.

ここで、画像生成部13は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換(スキャンコンバート)し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成部13は、超音波プローブ1による超音波の走査形態に応じて座標変換を行うことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成部13は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理(平滑化処理)や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理(エッジ強調処理)等を行う。また、画像生成部13は、超音波画像データに、付帯情報(種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等)を合成する。   Here, the image generation unit 13 generally converts (scan converts) a scanning line signal sequence of ultrasonic scanning into a scanning line signal sequence of a video format represented by a television or the like, and displays ultrasonic waves for display. Generate image data. Specifically, the image generation unit 13 generates ultrasonic image data for display by performing coordinate conversion according to the ultrasonic scanning mode of the ultrasonic probe 1. In addition to the scan conversion, the image generation unit 13 may perform various image processing, such as image processing (smoothing processing) for regenerating an average luminance image using a plurality of image frames after scan conversion, Image processing (edge enhancement processing) using a differential filter is performed in the image. The image generation unit 13 synthesizes incidental information (character information of various parameters, scales, body marks, etc.) with the ultrasonic image data.

すなわち、Bモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成部13が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Bモードデータ及びドプラデータは、生データ(Raw Data)とも呼ばれる。   That is, B-mode data and Doppler data are ultrasonic image data before scan conversion processing, and data generated by the image generation unit 13 is ultrasonic image data for display after scan conversion processing. The B-mode data and the Doppler data are also called raw data (Raw Data).

また、画像生成部13は、信号処理部12によって生成された硬さ分布情報から、生体組織の硬さがカラー表示された硬さ画像データを生成する。図2は、画像生成部13によって生成される硬さ画像データの一例を示す図である。図2に示すように、画像生成部13は、生体組織の硬さが色分けされた画像をモニタ2に表示させる。   The image generation unit 13 generates hardness image data in which the hardness of the living tissue is displayed in color from the hardness distribution information generated by the signal processing unit 12. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of hardness image data generated by the image generation unit 13. As shown in FIG. 2, the image generation unit 13 causes the monitor 2 to display an image in which the hardness of the living tissue is color-coded.

画像メモリ14は、画像生成部13が生成した表示用の画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ14は、信号処理部12や信号処理部12が生成したデータを記憶することも可能である。画像メモリ14が記憶するBモードデータやドプラデータは、例えば、診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、画像生成部13を経由して表示用の超音波画像データとなる。   The image memory 14 is a memory that stores image data for display generated by the image generation unit 13. The image memory 14 can also store the signal processing unit 12 and data generated by the signal processing unit 12. The B-mode data and Doppler data stored in the image memory 14 can be called by an operator after diagnosis, for example, and become ultrasonic image data for display via the image generation unit 13.

内部記憶部15は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行うための制御プログラムや、診断情報(例えば、患者ID、医師の所見等)や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。また、内部記憶部15は、必要に応じて、画像メモリ14が記憶する画像データの保管等にも使用される。また、内部記憶部15が記憶するデータは、外部装置へ転送することができる。   The internal storage unit 15 stores a control program for performing ultrasonic transmission / reception, image processing, and display processing, diagnostic information (for example, patient ID, doctor's findings, etc.), various data such as a diagnostic protocol and various body marks. To do. The internal storage unit 15 is also used for storing image data stored in the image memory 14 as necessary. The data stored in the internal storage unit 15 can be transferred to an external device.

制御部16は、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部16は、入力部3を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部15から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信部11、信号処理部12、信号処理部12及び画像生成部13の処理を制御する。また、制御部16は、画像メモリ14や内部記憶部15が記憶する表示用の画像データをモニタ2にて表示するように制御する。また、制御部16は、画像生成部13が生成した表示用の画像データを内部記憶部15等に格納するように制御する。また、制御部16は、操作者から入力部3を介して受け付けた医用画像データが外部装置6からネットワークを介して内部記憶部15や画像生成部13に転送されるように制御する。   The control unit 16 controls the entire processing of the ultrasonic diagnostic apparatus. Specifically, the control unit 16 is based on various setting requests input from the operator via the input unit 3 and various control programs and various data read from the internal storage unit 15. The process of the part 12, the signal processing part 12, and the image generation part 13 is controlled. Further, the control unit 16 performs control so that the display image data stored in the image memory 14 or the internal storage unit 15 is displayed on the monitor 2. Further, the control unit 16 performs control so that the display image data generated by the image generation unit 13 is stored in the internal storage unit 15 or the like. Further, the control unit 16 performs control so that medical image data received from the operator via the input unit 3 is transferred from the external device 6 to the internal storage unit 15 and the image generation unit 13 via the network.

以上、第1の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、エラストグラフィーによって生体組織の硬さを映像化する。   The overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment has been described above. With this configuration, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment visualizes the hardness of a living tissue by elastography.

ところで、従来の超音波診断装置は、プッシュパルスを送信する度に、そのプッシュパルスによる生体組織の変位を観測するためのトラッキングパルスの送受信を、走査線ごとに膨大な回数実行する。これは、走査線において変位がピークとなる時間を取得できる程度に、時間分解能を細かくする必要があるためである。このため、従来の超音波診断装置は、プッシュパルスを1回送信するごとに、1つの走査線上でトラッキングパルスの送受信を、例えば、100回程度繰り返し実行していた。以下、従来の超音波診断装置によって行われるエラストグラフィーについて具体的に説明する。   By the way, every time a conventional ultrasonic diagnostic apparatus transmits a push pulse, the transmission and reception of a tracking pulse for observing the displacement of a living tissue due to the push pulse is executed numerous times for each scanning line. This is because it is necessary to make the time resolution fine enough to obtain the time when the displacement reaches the peak in the scanning line. For this reason, every time the conventional ultrasonic diagnostic apparatus transmits a push pulse, the tracking pulse is transmitted and received on one scanning line repeatedly, for example, about 100 times. Hereinafter, elastography performed by a conventional ultrasonic diagnostic apparatus will be specifically described.

図3及び図4は、プッシュパルス及びトラッキングパルスの送受信について説明するための図である。図3には、送受信部11が、点3aを焦点とするプッシュパルスを送信させ、N本の各走査線y〜yで生体組織の変位の伝播速度を観測する場合を例示する。具体的には、図3には、点3aと深さ方向で同じ位置にある各走査線y〜y上の観測点3b1〜3bN及び各観測点近傍の複数点で、伝播速度を観測する場合を例示する。図3の横方向は方位方向における各走査線の位置を示し、縦方向は深さ方向を示す。なお、図2に示す例では、方位方向におけるプッシュパルスの送信位置をyとする。また、観測点3b1〜3bNはそれぞれ走査線y〜y上の点である。 3 and 4 are diagrams for explaining transmission and reception of push pulses and tracking pulses. In FIG. 3, transmission and reception unit 11, to send push pulse to the point 3a and focus, illustrating a case of observing the propagation speed of the displacement of the biological tissue in the N of each scan line y 1 ~y N. Specifically, in FIG. 3, at point 3a and depth direction at a plurality of points of observation points 3b1~3bN and each observation point near on the scanning line y 1 ~y N in the same position, observing the propagation velocity The case where it does is illustrated. The horizontal direction in FIG. 3 indicates the position of each scanning line in the azimuth direction, and the vertical direction indicates the depth direction. In the example shown in FIG. 2, the transmission position of the push pulse in the azimuth direction and y 0. Also, the observation point 3b1~3bN is a point on each scan line y 1 ~y N.

図3に示すように、走査線y上の観測点3b1及びその近傍の複数点で伝搬速度を観測する場合には、送受信部11は、点3aを焦点とする1回目のプッシュパルスを送信させ、その後、走査線y上でトラッキングパルスを複数回送受信させる。走査線y上の観測点3b2及びその近傍の複数点で伝搬速度を観測する場合には、送受信部11は、点3aを焦点とする2回目のプッシュパルスを送信させ、その後、走査線y上でトラッキングパルスを複数回送受信させる。また、走査線y上の観測点3bN及びその近傍の複数点で伝搬速度を観測する場合には、送受信部11は、点3aを焦点とするN回目のプッシュパルスを送信させ、その後、走査線y上でトラッキングパルスを複数回送受信させる。なお、以下において、1本の走査線上で複数回送受信させるトラッキングパルスの送信回数を「M」と表記する場合がある。また、例えば、1本の走査線上で送受信させるトラッキングパルスの送信回数は、例えば100回である。 As shown in FIG. 3, when observing the propagation velocity at a plurality of points of observation points 3b1 and its vicinity on the scanning line y 1 is transmitting and receiving unit 11 transmits a first push pulse to the point 3a and focus is, then, a tracking pulse is sent multiple times received over the scanning lines y 1. When observing the propagation velocity at a plurality of points of observation points 3b2 and its vicinity on the scanning line y 2 includes a transmitting and receiving unit 11, to send a second push pulse to the point 3a the focus, then, the scanning lines y 2 transmits and receives a tracking pulse a plurality of times. Further, when observing the propagation velocity at a plurality of points of observation points 3bN and its vicinity on the scanning line y N is transmitting and receiving unit 11, to send a N-th push pulses point 3a the focus, then scanned tracking pulse is sent multiple times received on the line y N. In the following, the number of tracking pulse transmissions that are transmitted and received a plurality of times on one scanning line may be referred to as “M”. For example, the number of transmissions of the tracking pulse transmitted / received on one scanning line is, for example, 100 times.

図4には、生体組織の変位を観測するために送信されるプッシュパルス及びトラッキングパルスの送信時間を例示する。図4の横軸は送信される超音波パルスの送信時間を示し、縦軸は送信される超音波パルスの送信電圧を示す。なお、図中の網掛け領域は、プッシュパルスの送信を示し、上向きの矢印はトラッキングパルスの送信を示す。また、図4に示すように、プッシュパルスは、トラッキングパルスと比較して非常に長時間(およそ200〜2000マイクロ秒)送信される。   FIG. 4 illustrates transmission times of push pulses and tracking pulses transmitted to observe the displacement of the living tissue. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the transmission time of the transmitted ultrasonic pulse, and the vertical axis indicates the transmission voltage of the transmitted ultrasonic pulse. The shaded area in the figure indicates the transmission of a push pulse, and the upward arrow indicates the transmission of a tracking pulse. Also, as shown in FIG. 4, the push pulse is transmitted for a very long time (approximately 200 to 2000 microseconds) compared to the tracking pulse.

図4に示すように、送受信部11は、走査線y上で生体組織の変位を観測するために、送信時間tから1回目のプッシュパルスを送信させる。そして、1回目のプッシュパルスの送信が完了すると、送受信部11は、送信時間t1−1,t1−2,t1−3,・・・t1−Mにおいて、トラッキングパルスをM回送受信させる。そして、送受信部11は、走査線y上で生体組織の変位を測定するために、送信時間tから2回目のプッシュパルスを送信させる。そして、2回目のプッシュパルスの送信が完了すると、送受信部11は、送信時間t2−1,t2−2,t2−3,・・・t2−Mにおいて、トラッキングパルスをM回送受信させる。また、送受信部11は、走査線y上で生体組織の変位を測定するために、送信時間tからN回目のプッシュパルスを送信させる。そして、N回目のプッシュパルスの送信が完了すると、送受信部11は、送信時間tN−1,tN−2,tN−3,・・・tN−Mにおいて、トラッキングパルスをM回送受信させる。 As shown in FIG. 4, the transmission / reception unit 11 transmits the first push pulse from the transmission time t 1 in order to observe the displacement of the living tissue on the scanning line y 1 . When the transmission of the first push pulse is completed, the transmission / reception unit 11 transmits / receives the tracking pulse M times at the transmission times t 1-1 , t 1-2 , t 1-3 ,. Let Then, the transmitter / receiver 11 transmits a second push pulse from the transmission time t 2 in order to measure the displacement of the living tissue on the scanning line y 2 . When the transmission of the second push pulse is completed, the transmission / reception unit 11 transmits and receives the tracking pulse M times at the transmission time t 2-1 , t 2-2 , t 2-3 ,. Let The transmitting and receiving unit 11, in order to measure the displacement of the biological tissue on the scan line y N, and transmits the N-th push pulses from transmission time t N. When the transmission of the Nth push pulse is completed, the transmission / reception unit 11 transmits / receives the tracking pulse M times at the transmission times t N−1 , t N−2 , t N−3 ,. Let

図5A〜図5Cは、剪断波の到達時間を取得する処理を説明するための図である。信号処理部12は、例えば、各走査位置で変位がピークとなる時間を、剪断波の到達時間として取得する。図5Aは、観測点3b1における生体組織の変位の時間変化を示し、図5Bは、観測点3b2における生体組織の変位の時間変化を示し、図5Cは、観測点3bNにおける生体組織の変位の時間変化を示す。図5A〜図5Cにおいて、横軸はプッシュパルス送信後に経過した時間を示し、縦軸は各観測点における生体組織の変位を示す。   FIG. 5A to FIG. 5C are diagrams for explaining the process of acquiring the arrival time of the shear wave. For example, the signal processing unit 12 acquires the time when the displacement reaches a peak at each scanning position as the arrival time of the shear wave. FIG. 5A shows the time change of the displacement of the living tissue at the observation point 3b1, FIG. 5B shows the time change of the displacement of the living tissue at the observation point 3b2, and FIG. 5C shows the time of the displacement of the living tissue at the observation point 3bN. Showing change. 5A to 5C, the horizontal axis indicates the time elapsed after the push pulse transmission, and the vertical axis indicates the displacement of the living tissue at each observation point.

図5Aに示すように、信号処理部12は、観測点3b1において変位がピークとなる時間Tを、観測点3b1における剪断波の到達時間Tとして取得する。また、図5Bに示すように、信号処理部12は、観測点3b2において変位がピークとなる時間Tを、観測点3b2における剪断波の到達時間Tとして取得する。また、図5Cに示すように、信号処理部12は、観測点3bNにおいて変位がピークとなる時間Tを、観測点3bNにおける剪断波の到達時間Tとして取得する。 As shown in FIG. 5A, the signal processor 12, the time T 1 which displacement reaches the peak at the observation point 3b1, obtained as the arrival time T 1 of the shear wave at the observation point 3b1. Further, as shown in FIG. 5B, the signal processor 12, the time T 2 which displacement has a peak at the observation point 3b2, obtained as the arrival time T 2 of the shear waves at the observation point 3b2. Further, as shown in FIG. 5C, the signal processor 12, the time T N of displacement at the observation point 3BN reaches a peak is acquired as the arrival time T N of shear waves at the observation point 3BN.

図6は、変位の伝搬速度を観測する処理を説明するための図である。図6において、横方向は方位方向における各走査線の位置を示し、縦方向はプッシュパルスが送信されてからM回目のトラッキングパルスが送信されるまでの時間を示す。   FIG. 6 is a diagram for explaining processing for observing the propagation velocity of displacement. In FIG. 6, the horizontal direction indicates the position of each scanning line in the azimuth direction, and the vertical direction indicates the time from when the push pulse is transmitted until the Mth tracking pulse is transmitted.

図6に示すように、信号処理部12は、取得した剪断波の到達時間から剪断波の伝搬速度を算出する。点3aにプッシュパルスが送信された際に、走査線yの観測点3b1に剪断波が到達する到達時間はTである。また、点3aにプッシュパルスが送信された際に、走査線yの観測点3b2に剪断波が到達する到達時間はTである。また、点3aにプッシュパルスが送信された際に、走査線yの観測点3bNに剪断波が到達する到達時間はTである。図6において、各走査線y〜yにおける剪断波の到達時間T〜Tの傾きが変位の伝搬速度に対応する。例えば、信号処理部12は、各走査線y〜yにおける剪断波の到達時間T〜Tの空間的微分を行うことで、各走査線y〜y上の各点の変位の伝搬速度を算出する。 As illustrated in FIG. 6, the signal processing unit 12 calculates the propagation speed of the shear wave from the acquired arrival time of the shear wave. When the push pulse is sent to the point 3a, the time arrival of shear waves in the observation point 3b1 scan line y 1 is reached is T 1. Further, when the push pulse to the point 3a is transmitted, the time arrival of shear waves at the observation point 3b2 of the scan line y 2 is reached is T 2. Further, when the push pulse is sent to the point 3a, the time arrival of shear waves at the observation point 3bN scan line y N arrives is T N. In FIG. 6, the slopes of the shear wave arrival times T 1 to T N in the scanning lines y 1 to y N correspond to the propagation speed of the displacement. For example, the signal processing unit 12, by performing spatial differentiation of the arrival time T 1 through T N of shear waves in each scan line y 1 ~y N, the displacement of each point on each scan line y 1 ~y N Is calculated.

このように、従来の超音波診断装置は、変位の伝搬速度を観測する。そして、従来の超音波診断装置は、観測した変位の伝搬速度をカラーコード化し、対応する位置にマッピングすることで、硬さ分布情報を生成することで、エラストグラフィーを行う。   Thus, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus observes the propagation speed of displacement. The conventional ultrasonic diagnostic apparatus performs elastography by generating hardness distribution information by color-coding the propagation velocity of the observed displacement and mapping it to the corresponding position.

ここで、従来の超音波診断装置は、上述してきたように、エラストグラフィーにおいて生体組織の硬さを測定するために、プッシュパルスを1回送信する度に、走査領域内の各走査線でトラッキングパルスの送受信をM回行う。つまり、変位の伝搬速度をN本の走査線上で測定するためには、トラッキングパルスの送受信をN×M回行うこととなる。このため、従来の超音波診断装置は、超音波プローブ1がトラッキングパルスの送受信によって発熱しやすい。特に、1回のトラッキングパルスの送信に対して複数の走査線で反射波信号を受信する並列同時受信を実施できない超音波診断装置、或いは数本程度の走査線でしか並列同時受信を実施できない超音波診断装置ほど発熱する可能性が高くなる。   Here, as described above, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus tracks each scanning line in the scanning region every time a push pulse is transmitted in order to measure the hardness of a living tissue in elastography. Transmit and receive pulses M times. That is, in order to measure the propagation speed of displacement on N scanning lines, transmission / reception of tracking pulses is performed N × M times. For this reason, in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic probe 1 is likely to generate heat due to transmission / reception of the tracking pulse. In particular, an ultrasonic diagnostic apparatus that cannot perform parallel simultaneous reception in which a reflected wave signal is received by a plurality of scanning lines with respect to one transmission of a tracking pulse, or an ultrasonic diagnosis apparatus that can perform parallel simultaneous reception by only a few scanning lines. The possibility of heat generation increases as the ultrasonic diagnostic apparatus increases.

そこで、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、生体組織の硬さを測定する際の超音波プローブの発熱を抑制するために、以下に説明する制御部16の処理を実行する。   Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment executes the processing of the control unit 16 described below in order to suppress the heat generation of the ultrasonic probe when measuring the hardness of the living tissue.

第1の実施形態に係る制御部16は、伝搬速度に基づいて、生体組織の変位の伝搬を観測する観測期間を設定し、送受信部11により各走査線上で実行される複数回の超音波の送受信を、その観測期間について実行させる。例えば、制御部16は、生体組織の変位が伝搬する伝搬速度の上限値及び下限値のうち少なくとも一方を用いて、観測期間を走査線ごとに決定する。   The control unit 16 according to the first embodiment sets an observation period for observing the propagation of the displacement of the living tissue based on the propagation speed, and performs a plurality of ultrasonic waves executed on each scanning line by the transmission / reception unit 11. Transmission and reception are executed for the observation period. For example, the control unit 16 determines the observation period for each scanning line using at least one of the upper limit value and the lower limit value of the propagation speed at which the displacement of the living tissue propagates.

例えば、制御部16は、伝搬速度の見込み速度を決定し、決定した見込み速度に基づいて、観測期間を決定する。具体的には、内部記憶部15には、肝臓、腎臓、乳腺等の診断部位や疾患種別ごとの伝搬速度の見込み速度の上限値及び下限値が記憶されている。制御部16は、内部記憶部15に記憶された見込み速度の上限値及び下限値を参照することで、診断部位や疾患種別に応じた見込み速度の上限値及び下限値を決定する。そして、制御部16は、走査線yについて、見込み速度の上限値で変位が到達する時間と、見込み速度の下限値で変位が到達する時間とをそれぞれ算出する。そして、制御部16は、算出したそれぞれの時間の間隔を、走査線yの観測時間として設定する。そして、制御部16は、走査線ごとに設定した観測期間について、トラッキングパルスの送受信を実行させる。なお、内部記憶部15に記憶されている見込み速度の上限値及び下限値は、例えば、過去の診断記録を診断部位や疾患種別ごとに集計することで算出される。また、ここでは、見込み速度の上限値及び下限値が、診断部位や疾患の種別に応じて決定される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、超音波診断装置を利用する利用者によって任意の値が入力されても良い。また、ここでは、観測期間が複数の走査線ごとに設定される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、全ての走査線について一律の観測期間が設定されても良い。 For example, the control unit 16 determines the expected speed of the propagation speed, and determines the observation period based on the determined expected speed. Specifically, the internal storage unit 15 stores an upper limit value and a lower limit value of the estimated speed of propagation speed for each diagnostic part such as liver, kidney, mammary gland, and disease type. The control unit 16 refers to the upper limit value and lower limit value of the expected speed stored in the internal storage unit 15 to determine the upper limit value and lower limit value of the expected speed according to the diagnosis site and the disease type. Then, the control unit 16, the scanning lines y k, calculates time to reach the displacement at the upper limit value of the estimated speed and the time to reach the displacement at the lower limit value of the estimated velocity, respectively. Then, the control unit 16, the intervals of time calculated is set as the observation time of the scan line y k. And the control part 16 performs transmission / reception of a tracking pulse about the observation period set for every scanning line. Note that the upper limit value and the lower limit value of the expected speed stored in the internal storage unit 15 are calculated by, for example, totaling past diagnosis records for each diagnosis region and disease type. In addition, here, a case has been described in which the upper limit value and the lower limit value of the expected speed are determined according to the diagnosis site and the type of disease, but the embodiment is not limited to this, for example, ultrasonic diagnosis An arbitrary value may be input by a user who uses the apparatus. In addition, here, the case where the observation period is set for each of a plurality of scanning lines has been described, but the embodiment is not limited to this, and for example, a uniform observation period is set for all the scanning lines. Also good.

図7は、第1の実施形態に係る制御部16の処理を説明するための図である。図7において、横方向は方位方向における各走査線の位置を示し、縦方向はプッシュパルスが送信されてからM回目のトラッキングパルスが送信されるまでの時間を示す。また、図7には、変位の見込み速度の上限値に対応するライン7aと、変位の見込み速度の下限値に対応するライン7bとが示される。   FIG. 7 is a diagram for explaining processing of the control unit 16 according to the first embodiment. In FIG. 7, the horizontal direction indicates the position of each scanning line in the azimuth direction, and the vertical direction indicates the time from when the push pulse is transmitted until the Mth tracking pulse is transmitted. Further, FIG. 7 shows a line 7a corresponding to the upper limit value of the expected displacement speed and a line 7b corresponding to the lower limit value of the expected displacement speed.

図7に示すように、例えば、制御部16は、ライン7aとライン7bとで囲まれる観測期間について、トラッキングパルスの送受信を送受信部11に実行させる。これにより、送受信部11は、超音波プローブ1に、プッシュパルスを送信させる度に、観測期間について、トラッキングパルスの送受信を実行させる。具体的には、制御部16は、プッシュパルス送信後に走査線y上で変位の伝搬速度を測定するために、ライン7aとライン7bとで囲まれる観測期間7cについてトラッキングパルスの送受信を実行させる。言い換えると、制御部16は、期間7d及び期間7eについては、トラッキングパルスの送受信を送受信部11に実行させない。また、制御部16は、プッシュパルス送信後に走査線y上で変位の伝搬速度を測定するために、ライン7aとライン7bとで囲まれる観測期間7fについてトラッキングパルスの送受信を実行させる。言い換えると、制御部16は、期間7gについては、トラッキングパルスの送受信を送受信部11に実行させない。このように、制御部16は、各走査線について、ライン7aとライン7bとで囲まれる観測期間について、トラッキングパルスの送受信を送受信部11に実行させる。これに対して、制御部16は、ライン7aより早い期間及びライン7bより遅い期間には、トラッキングパルスの送受信を実行させない。このため、制御部16は、トラッキングパルスの送信回数を低減させることができる。なお、ここでは、制御部16がライン7aとライン7bとで囲まれる観測期間について、トラッキングパルスの送受信を実行させる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、制御部16は、ライン7aより遅い期間、或いはライン7bより早い期間について、トラッキングパルスの送受信を実行させても良い。 As illustrated in FIG. 7, for example, the control unit 16 causes the transmission / reception unit 11 to perform transmission / reception of the tracking pulse during the observation period surrounded by the line 7 a and the line 7 b. Thereby, the transmission / reception unit 11 causes the ultrasonic probe 1 to perform transmission / reception of the tracking pulse for the observation period each time the push pulse is transmitted. More specifically, the control unit 16, in order to measure the propagation velocity of the displacement on the scan line y 1 after the transmission push pulses to perform the transmission and reception of the tracking pulse for observation period 7c surrounded by the line 7a and the line 7b . In other words, the control unit 16 does not cause the transmission / reception unit 11 to perform transmission / reception of the tracking pulse for the period 7d and the period 7e. The control unit 16, in order to measure the propagation velocity of the displacement on the scan line y N after transmitting the push pulses, the observation period 7f surrounded by the line 7a and the line 7b to perform transmission and reception of tracking pulses. In other words, the control unit 16 does not cause the transmission / reception unit 11 to perform transmission / reception of the tracking pulse for the period 7g. As described above, the control unit 16 causes the transmission / reception unit 11 to perform transmission / reception of the tracking pulse for each scanning line during the observation period surrounded by the line 7a and the line 7b. On the other hand, the control unit 16 does not execute transmission / reception of the tracking pulse in a period earlier than the line 7a and a period later than the line 7b. For this reason, the control part 16 can reduce the frequency | count of transmission of a tracking pulse. In addition, although the case where the control unit 16 executes transmission / reception of tracking pulses in the observation period surrounded by the line 7a and the line 7b has been described here, the embodiment is not limited thereto. For example, the control unit 16 may execute tracking pulse transmission / reception for a period later than the line 7a or a period earlier than the line 7b.

次に、図8を用いて、第1の実施形態に係る超音波診断装置の処理手順について説明する。図8は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。   Next, a processing procedure of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of a processing procedure of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment.

図8に示すように、入力部3が硬さ画像の表示要求の入力を受け付けると(ステップS101肯定)、制御部16は、送受信部11に、走査領域内のある点を焦点としたプッシュパルスを送信させる(ステップS102)。なお、制御部16は、入力部3が硬さ画像の表示要求の入力を受け付けるまで(ステップS101否定)、図8に示した処理を開始しない。   As shown in FIG. 8, when the input unit 3 receives an input of a hardness image display request (Yes in step S101), the control unit 16 causes the transmission / reception unit 11 to push a pulse that focuses on a certain point in the scanning region. Is transmitted (step S102). Note that the control unit 16 does not start the processing illustrated in FIG. 8 until the input unit 3 receives an input of a hardness image display request (No in step S101).

続いて、制御部16は、各走査線の観測期間について、トラッキングパルスの送受信を送受信部11に実行させる(ステップS103)。これにより、送受信部11は、各走査線の観測期間について、トラッキングパルスの送受信を超音波プローブ1に実行させる。   Subsequently, the control unit 16 causes the transmission / reception unit 11 to perform transmission / reception of tracking pulses for the observation period of each scanning line (step S103). Thereby, the transmission / reception unit 11 causes the ultrasonic probe 1 to perform transmission / reception of the tracking pulse for the observation period of each scanning line.

続いて、制御部16は、全ての走査線についてトラッキングパルスの送受信を実行させたか否かを判定する(ステップS104)。ここで、全ての走査線についてトラッキングパルスの送受信が実行されない場合には(ステップS104否定)、制御部16は、ステップS103の処理へ移行する。   Subsequently, the control unit 16 determines whether or not tracking pulse transmission / reception has been executed for all scanning lines (step S104). Here, when tracking pulse transmission / reception is not executed for all the scanning lines (No in step S104), the control unit 16 proceeds to the process of step S103.

全ての走査線についてトラッキングパルスの送受信が実行された場合には(ステップS104肯定)、制御部16は、全ての焦点についてプッシュパルスを送信させたかを判定する(ステップS105)。ここで、全ての焦点についてプッシュパルスが送信されていない場合には(ステップS105否定)、制御部16は、ステップS102の処理へ移行する。   When tracking pulse transmission / reception has been executed for all scanning lines (Yes in step S104), the control unit 16 determines whether or not push pulses have been transmitted for all focal points (step S105). Here, when the push pulse is not transmitted for all the focal points (No at Step S105), the control unit 16 proceeds to the process at Step S102.

全ての焦点についてプッシュパルスが送信された場合には(ステップS105肯定)、制御部16は、信号処理部12に剪断波の伝搬速度を測定させる(ステップS106)。続いて、制御部16は、測定した伝搬速度に基づいて、硬さ画像データを生成させる(ステップS107)。そして、制御部16は、生成した硬さ画像データをモニタ2に表示させる(ステップS108)。   When the push pulse is transmitted for all the focal points (Yes at Step S105), the control unit 16 causes the signal processing unit 12 to measure the propagation speed of the shear wave (Step S106). Subsequently, the control unit 16 generates hardness image data based on the measured propagation velocity (step S107). And the control part 16 displays the produced | generated hardness image data on the monitor 2 (step S108).

なお、超音波診断装置は、必ずしも上記の処理手順で実行されなくても良い。例えば、剪断波の伝搬速度を測定するステップS106の処理は、ステップS104の処理の後に実行されても良い。   The ultrasonic diagnostic apparatus does not necessarily have to be executed according to the above processing procedure. For example, the process of step S106 for measuring the propagation speed of the shear wave may be executed after the process of step S104.

上述してきたように、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、音響放射力又は機械的振動により生体組織が変位される度に、生体組織の変位を測定するための超音波の送受信を、走査線領域内の複数の走査線ごとに複数回実行する。そして、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、伝搬速度に基づいて、生体組織の変位の伝搬を観測する観測期間を設定し、送受信部11により各走査線上で実行される複数回の超音波の送受信を、その観測期間について実行する。このため、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、トラッキングパルスの送信回数を低減させることができる結果、発熱を抑制することができる。   As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment transmits and receives ultrasonic waves for measuring the displacement of a living tissue every time the living tissue is displaced by acoustic radiation force or mechanical vibration. This is executed a plurality of times for each of the plurality of scanning lines in the scanning line region. Then, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment sets an observation period for observing the propagation of the displacement of the living tissue based on the propagation speed, and a plurality of times executed on each scanning line by the transmission / reception unit 11. Ultrasonic transmission / reception is executed for the observation period. For this reason, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment can reduce the number of tracking pulse transmissions and, as a result, can suppress heat generation.

また、例えば、超音波診断装置は、トラッキングパルスの送信回数を低減させることができる結果、データ収集に要する時間を短縮させ、フレームレートを向上させることができる。   In addition, for example, the ultrasonic diagnostic apparatus can reduce the number of tracking pulse transmissions, thereby reducing the time required for data collection and improving the frame rate.

(第2の実施形態)
上記の第1の実施形態では、トラッキングパルスの送信回数を低減させる場合を説明した。そこで、第2の実施形態では、トラッキングパルスの送信回数に加えて、プッシュパルスの送信回数を低減させる場合を説明する。なお、第2の実施形態に係る超音波診断装置は、プッシュパルスの送信回数を低減させるための処理以外は、第1の実施形態において説明した機能構成の全てが適用される。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the case where the number of tracking pulse transmissions is reduced has been described. Therefore, in the second embodiment, a case where the number of push pulse transmissions is reduced in addition to the number of tracking pulse transmissions will be described. Note that all of the functional configurations described in the first embodiment are applied to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment, except for processing for reducing the number of push pulse transmissions.

第2の実施形態に係る制御部16は、前記複数の走査線を観測期間が重ならないグループに分類し、生体組織が1回変位される度に、分類した1つのグループに含まれる1つ又は複数の走査線について超音波の送受信を実行させる。   The control unit 16 according to the second embodiment classifies the plurality of scanning lines into groups in which observation periods do not overlap, and each time the living tissue is displaced once, one or more included in one group classified Transmission / reception of ultrasonic waves is executed for a plurality of scanning lines.

図9は、第2の実施形態に係る制御部16の処理を説明するための図である。図9に示す例では、位置y〜y11の観測期間から、観測期間が重ならないグループを抽出する場合を説明する。図9において、横方向は方位方向における各走査線の位置を示し、縦方向はプッシュパルスが送信されてからM回目のトラッキングパルスが送信されるまでの時間を示す。 FIG. 9 is a diagram for explaining processing of the control unit 16 according to the second embodiment. In the example illustrated in FIG. 9, a case will be described in which a group in which the observation periods do not overlap is extracted from the observation periods at the positions y 1 to y 11 . In FIG. 9, the horizontal direction indicates the position of each scanning line in the azimuth direction, and the vertical direction indicates the time from when the push pulse is transmitted until the Mth tracking pulse is transmitted.

図9に示すように、制御部16は、走査線yと同じグループに含まれる走査線を特定する。例えば、制御部16は、走査線yの観測期間と各走査線y〜y11の観測期間とをそれぞれ比較し、走査線yと観測期間が重ならない走査線yを特定する。続いて、制御部16は、走査線yの観測期間及びyの観測期間と、各走査線y〜y11の観測期間とをそれぞれ比較し、観測期間が重ならない走査線y11を特定する。そして、制御部16は、走査線y、y及びy11をグループAに分類する。また、制御部16は、走査線yと同じグループに含まれる走査線を特定する。例えば、制御部16は、走査線yの観測期間と各走査線y〜y11の観測期間とをそれぞれ比較し、走査線yと観測期間が重ならない走査線yを特定する。そして、制御部16は、走査線y及びyをグループBに分類する。また、制御部16は、走査線yと同じグループに含まれる走査線を特定する。例えば、制御部16は、走査線yの観測期間と各走査線y〜y11の観測期間とをそれぞれ比較し、走査線yと観測期間が重ならない走査線yを特定する。そして、制御部16は、走査線y及びyをグループCに分類する。また、制御部16は、走査線y、y、y及びy10には観測期間が重ならない走査線がないので、それぞれを単独でグループD、E、F及びGとする。このように、制御部16は、走査線の間で観測期間が重ならない走査線と特定し、各走査線と同じグループに含まれる走査線を特定する。 As illustrated in FIG. 9, the control unit 16 specifies a scanning line included in the same group as the scanning line y 1 . For example, the control unit 16 compares the observation period of the scanning line y 1 with the observation periods of the scanning lines y 2 to y 11 , and specifies the scanning line y 4 that does not overlap the scanning period y 1 . Subsequently, the control unit 16, the observation period and observation period y 4 of the scan line y 1, the observation period of each scan line y 5 ~y 11 compares each of the scanning lines y 11 where observation period does not overlap Identify. Then, the control unit 16 classifies the scanning lines y 1 , y 4 and y 11 into the group A. The control unit 16 identifies the scan lines included in the same group as the scan line y 2. For example, the control unit 16 compares the observation period of the scanning line y 2 with the observation periods of the scanning lines y 3 to y 11 and identifies the scanning line y 6 that does not overlap the scanning period y 2 . Then, the control unit 16 classifies the scanning lines y 2 and y 6 into the group B. The control unit 16 identifies the scan lines included in the same group as the scan line y 3. For example, the control unit 16 compares the observation period of the scanning line y 3 with the observation periods of the scanning lines y 4 to y 11 , and specifies the scanning line y 9 that does not overlap the scanning period y 3 . Then, the control unit 16 classifies the scanning lines y 3 and y 9 into the group C. Further, the control unit 16 sets the scanning lines y 5 , y 7 , y 8, and y 10 as the groups D, E, F, and G independently because there are no scanning lines that do not overlap the observation periods. As described above, the control unit 16 identifies the scanning lines whose observation periods do not overlap between the scanning lines, and identifies the scanning lines included in the same group as each scanning line.

そして、例えば、制御部16は、グループAについて変位の伝搬速度を観測する場合には、プッシュパルスを1回送信させた後に、観測期間9aについては走査線y上でトラッキングパルスを送受信させ、観測期間9bについては走査線y上でトラッキングパルスを送受信させ、観測期間9cについては走査線y11上でトラッキングパルスを送受信させる。すなわち、送受信部9は、走査線yを観測するためのプッシュパルスと、走査線y11を観測するためのプッシュパルスとを送信させないので、プッシュパルスの送信回数を低減させることができる。図9に示す例では、グループA〜Gについて1回ずつプッシュパルスを送信すればよいので、合計7回のプッシュパルスの送信で11本の走査線を観測することができる。 And, for example, when observing the displacement propagation velocity for group A, the control unit 16 transmits the push pulse once and then transmits and receives the tracking pulse on the scanning line y 1 for the observation period 9a. observation period 9b causes the transmit and receive tracking pulses on the scan line y 4, the observation period. 9c to transmit and receive the tracking pulses on the scan line y 11. That is, since the transmission / reception unit 9 does not transmit the push pulse for observing the scanning line y 4 and the push pulse for observing the scanning line y 11 , the number of push pulse transmissions can be reduced. In the example illustrated in FIG. 9, it is only necessary to transmit the push pulse once for each of the groups A to G, and thus it is possible to observe 11 scanning lines by transmitting a total of 7 push pulses.

上述してきたように、第2の実施形態に係る超音波診断装置は、走査線同士の観測期間が重ならない複数の走査線について、剪断波が発生される度にトラッキングパルスの送受信を実行する。このため、第2の実施形態に係る超音波診断装置は、プッシュパルスの送信回数を低減させることができる結果、発熱を抑制することができる。   As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment executes tracking pulse transmission / reception each time a shear wave is generated for a plurality of scanning lines in which the observation periods of the scanning lines do not overlap. For this reason, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment can reduce heat generation as a result of reducing the number of push pulse transmissions.

また、例えば、超音波診断装置は、プッシュパルスの送信回数を低減させることができる結果、データ収集に要する時間を短縮させ、フレームレートを向上させることができる。   In addition, for example, the ultrasonic diagnostic apparatus can reduce the number of push pulse transmissions, thereby reducing the time required for data collection and improving the frame rate.

(第3の実施形態)
上記の第1の実施形態では、観測期間が変位の伝搬速度の見込み速度に基づいて設定される場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、観測期間は、観測された生体組織の変位に基づいて設定されても良い。そこで、第3の実施形態では、観測された生体組織の変位に基づいて観測期間を設定する場合を説明する。なお、第3の実施形態に係る超音波診断装置は、観測された生体組織の変位に基づいて観測期間を設定するための処理以外は、第1の実施形態において説明した機能構成の全てが適用される。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the case where the observation period is set based on the expected speed of the propagation speed of the displacement has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the observation period may be set based on the observed displacement of the living tissue. Therefore, in the third embodiment, a case where the observation period is set based on the observed displacement of the living tissue will be described. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment applies all of the functional configurations described in the first embodiment except for the process for setting the observation period based on the observed displacement of the living tissue. Is done.

第3の実施形態に係る制御部16は、生体組織の変位が伝搬する伝搬速度の実測値に基づいて、前記観測期間を決定する。例えば、制御部16は、入力部3が硬さ画像の表示要求を受け付けると、走査領域内のある点を焦点とするプッシュパルスを送受信部11に送信させる。そして、制御部16は、所定の走査線でトラッキングパルスの送受信を複数回実行させる。これにより、制御部16は、所定の走査線における剪断波の到達時間を取得する。そして、制御部16は、取得した剪断波の到達時間から所定時間を減算することで、観測期間の開始時間を設定する。また、制御部16は、取得した剪断波の到達時間に所定時間を加算することで、観測期間の終了時間を設定する。なお、制御部16は、生体組織の変位を観測していない走査線上の観測期間については、その走査線に近い位置の走査線で設定された観測期間に基づいて設定する。このように、制御部16は、各走査線の観測期間を決定すると、第1の実施形態で説明したように、決定した観測期間について、トラッキングパルスの送受信を送受信部11に実行させる。   The control part 16 which concerns on 3rd Embodiment determines the said observation period based on the measured value of the propagation speed which the displacement of a biological tissue propagates. For example, when the input unit 3 accepts a display request for a hardness image, the control unit 16 causes the transmission / reception unit 11 to transmit a push pulse that focuses on a certain point in the scanning region. And the control part 16 performs transmission / reception of a tracking pulse in multiple times with a predetermined scanning line. Thereby, the control part 16 acquires the arrival time of the shear wave in a predetermined scanning line. And the control part 16 sets the start time of an observation period by subtracting predetermined time from the arrival time of the acquired shear wave. Moreover, the control part 16 sets the end time of an observation period by adding predetermined time to the arrival time of the acquired shear wave. Note that the control unit 16 sets the observation period on the scanning line where the displacement of the living tissue is not observed based on the observation period set by the scanning line at a position close to the scanning line. As described above, when the observation period of each scanning line is determined, the control unit 16 causes the transmission / reception unit 11 to perform transmission and reception of the tracking pulse for the determined observation period as described in the first embodiment.

図10は、第3の実施形態に係る制御部16の処理を説明するための図である。図10において、横方向は方位方向における各走査線の位置を示し、縦方向はプッシュパルスが送信されてからM回目のトラッキングパルスが送信されるまでの時間を示す。また、原点は、プッシュパルスが送信される超音波プローブ1上の位置に対応する。また、yは、方位方向におけるプッシュパルスの送信位置を示す。 FIG. 10 is a diagram for explaining processing of the control unit 16 according to the third embodiment. In FIG. 10, the horizontal direction indicates the position of each scanning line in the azimuth direction, and the vertical direction indicates the time from when the push pulse is transmitted until the Mth tracking pulse is transmitted. The origin corresponds to the position on the ultrasonic probe 1 where the push pulse is transmitted. Further, y 0 indicates the transmission position of the push pulse in the azimuth direction.

図10に示すように、例えば、制御部16は、実測用の走査線y、y及びy10上で、生体組織の変位を観測し、例えば、剪断波の到達時間T、T及びT10をそれぞれ取得する。そして、制御部16は、取得した剪断波の到達時間Tから所定時間dT2を減算することで、走査線yの観測期間の開始点10aの時間を求める。また、制御部16は、取得した剪断波の到達時間Tから所定時間dT6を減算することで、走査線yの観測期間の開始点10bの時間を求める。また、制御部16は、取得した剪断波の到達時間T10から所定時間dT10を減算することで、走査線y10の観測期間の開始点10cの時間を求める。そして、制御部16は、yと開始点10a、開始点10aと開始点10b、開始点10bと開始点10cをそれぞれ結ぶ線分を用いて、各走査線における観測期間の開始時間を決定する。 As shown in FIG. 10, for example, the control unit 16 observes the displacement of the living tissue on the measurement scanning lines y 2 , y 6 and y 10 , and for example, reaches the shear wave arrival times T 2 and T 6. and T 10 to get, respectively. Then, the control unit 16 subtracts the predetermined time dT2 from the arrival time T 2 of the acquired shear waves, determining the time of the start point 10a of the observation period of the scan line y 2. The control unit 16 subtracts the predetermined time dT6 from the arrival time T 6 of the obtained shear waves, determining the time of the start point 10b of the observation period of the scan line y 6. The control unit 16 subtracts the predetermined time dT10 from the arrival time T 10 of the acquired shear waves, determining the time of the start point 10c of the observation period of the scan line y 10. Then, the control unit 16 uses the line segment connecting y 0 as the start point 10a, the starting point 10a and the starting point 10b, the start point 10b and the starting point 10c, respectively, to determine the start time of the observation period in each scan line .

また、制御部16は、取得した剪断波の到達時間Tに所定時間dT2を加算することで、走査線yの観測期間の終了点10dの時間を求める。また、制御部16は、取得した剪断波の到達時間Tに所定時間dT6を加算することで、走査線yの観測期間の終了点10eの時間を求める。また、制御部16は、取得した剪断波の到達時間T10に所定時間dT10を加算することで、走査線y10の観測期間の終了点10fの時間を求める。そして、制御部16は、yと終了点10d、終了点10dと終了点10e、終了点10eと終了点10fをそれぞれ結ぶ線分を用いて、各走査線における観測期間の終了時間を決定する。なお、実測用の走査線は、例えば、利用者によって任意の走査線が予め設定されても良く、入力部3が硬さ画像の表示要求を受け付けた際にランダムに選択されても良い。また、所定時間dT2、dT6及びdT10は、例えば、利用者によって任意の値が予め設定されても良く、各走査線とyとの距離に応じて決定されても良い。また、ここでは、入力部3が硬さ画像の表示要求を受け付けた場合に、制御部16が生体組織の変位を測定するためのプッシュパルスとトラッキングパルスとを送信させる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、制御部16は、被検体の同一断面についてエラストグラフィーを行った際の硬さ画像データが画像メモリ14に記憶されている場合には、その硬さ画像データを用いて観測期間を設定しても良い。 The control unit 16, by adding a predetermined time dT2 the arrival time T 2 of the acquired shear waves, determining the time of the end point 10d of the observation period of the scan line y 2. The control unit 16, by adding a predetermined time dT6 the arrival time T 6 of the obtained shear waves, determining the time of the end point 10e of the observation period of the scan line y 6. The control unit 16, by adding a predetermined time dT10 to the arrival time T 10 of the acquired shear waves, determining the time of the end point 10f of the observation period of the scan line y 10. Then, the control unit 16 uses the line segment connecting y 0 and the end point 10d, and the end point 10d end point 10e, the end point 10f and the end point 10e respectively, to determine the end time of the observation period in each scan line . For example, an arbitrary scanning line may be set in advance by the user, or may be selected at random when the input unit 3 receives a display request for a hardness image. The predetermined time dT2, DT6 and DT10, for example, may be any value is set in advance by the user, it may be determined according to the distance between the scanning lines and y 0. In addition, here, the case where the control unit 16 transmits a push pulse and a tracking pulse for measuring the displacement of the living tissue when the input unit 3 receives a hardness image display request has been described. The form is not limited to this. For example, when the hardness image data when the elastography is performed on the same cross section of the subject is stored in the image memory 14, the control unit 16 sets the observation period using the hardness image data. May be.

このように、第3の実施形態に係る超音波診断装置は、測定した生体組織の変位に基づいて、観測期間を設定する。このため、第3の実施形態に係る超音波診断装置は、適切に観測期間を設定できる結果、トラッキングパルスの送信回数を効率良く低減させることができ、発熱を抑制することができる。   As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment sets the observation period based on the measured displacement of the living tissue. For this reason, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment can appropriately set the observation period. As a result, the number of tracking pulse transmissions can be efficiently reduced, and heat generation can be suppressed.

(第4の実施形態)
上記の第3の実施形態では、実測用の走査線について生体組織の変位を観測し、観測される伝搬速度の実測値に基づいて、観測期間を設定する場合を説明した。ここで、実施形態は、実測用の走査線に対して観測期間を設定しても良い。かかる場合、制御部16は、伝搬速度の見込み速度を用いて設定した観測期間について、複数回の超音波の送受信を実行させ、観測される伝搬速度の実測値に基づいて、観測期間を再設定する。
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, the case has been described in which the displacement of the living tissue is observed with respect to the scanning line for actual measurement, and the observation period is set based on the actual measurement value of the observed propagation velocity. Here, in the embodiment, an observation period may be set for the scanning line for actual measurement. In such a case, the control unit 16 causes the ultrasonic wave to be transmitted and received a plurality of times for the observation period set using the estimated propagation speed, and resets the observation period based on the actually measured propagation speed. To do.

具体的には、制御部16は、入力部3が硬さ画像の表示要求を受け付けると、診断部位や疾患の種別に応じて、見込み速度の上限値及び下限値を決定する。そして、制御部16は、実測用の走査線について、見込み速度の上限値で変位が到達する時間と、見込み速度の下限値で変位が到達する時間とをそれぞれ算出する。そして、制御部16は、算出したそれぞれの時間の間隔を、実測用の走査線の観測時間として設定する。そして、制御部16は、送受信部11にプッシュパルスを送信させる。そして、制御部16は、実測用の走査線ごとに、設定した観測期間について、トラッキングパルスの送受信を複数回実行させる。これにより、制御部16は、実測用の走査線における剪断波の到達時間を取得する。そして、制御部16は、取得した剪断波の到達時間から所定時間を減算することで、観測期間の開始時間を再設定する。また、制御部16は、取得した剪断波の到達時間に所定時間を加算することで、観測期間の終了時間を再設定する。なお、制御部16は、生体組織の変位を観測していない走査線上の観測期間については、その走査線に近い位置の走査線で設定された観測期間に基づいて設定する。このように、制御部16は、各走査線の観測期間を再設定すると、第1の実施形態で説明したように、再設定した観測期間について、トラッキングパルスの送受信を送受信部11に実行させる。   Specifically, when the input unit 3 receives a hardness image display request, the control unit 16 determines an upper limit value and a lower limit value of the expected speed according to the diagnosis site and the type of the disease. Then, the control unit 16 calculates a time for the displacement to reach the upper limit value of the expected speed and a time for the displacement to reach the lower limit value of the expected speed for the measurement scanning line. Then, the control unit 16 sets the calculated time interval as the observation time of the scanning line for actual measurement. Then, the control unit 16 causes the transmission / reception unit 11 to transmit a push pulse. And the control part 16 performs transmission / reception of a tracking pulse in multiple times about the set observation period for every scanning line for measurement. Thereby, the control part 16 acquires the arrival time of the shear wave in the scanning line for measurement. And the control part 16 resets the start time of an observation period by subtracting predetermined time from the arrival time of the acquired shear wave. Moreover, the control part 16 resets the end time of an observation period by adding predetermined time to the arrival time of the acquired shear wave. Note that the control unit 16 sets the observation period on the scanning line where the displacement of the living tissue is not observed based on the observation period set by the scanning line at a position close to the scanning line. As described above, when the observation period of each scanning line is reset, the control unit 16 causes the transmission / reception unit 11 to perform transmission / reception of the tracking pulse for the reset observation period as described in the first embodiment.

このように、制御部16は、伝搬速度の見込み速度を用いて実測用の走査線の観測期間を設定する。そして、制御部16は、実測用の走査線ごとに設定した観測期間について、複数回の超音波の送受信を実行させる。そして、制御部16は、観測される伝搬速度の実測値に基づいて、観測期間を再設定する。このため、第4の実施形態に係る超音波診断装置は、実測用の走査線を観測する際にもトラッキングパルスの送信回数を効率良く低減させることができ、発熱を抑制することができる。   As described above, the control unit 16 sets the observation period of the scanning line for actual measurement using the estimated propagation speed. And the control part 16 performs transmission / reception of an ultrasonic wave several times about the observation period set for every scanning line for measurement. And the control part 16 resets an observation period based on the measured value of the observed propagation velocity. For this reason, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth embodiment can efficiently reduce the number of tracking pulse transmissions even when observing a scanning line for measurement, and can suppress heat generation.

(その他の実施形態)
これまでいくつかの実施形態を説明したが、本願が開示する技術はこれらの実施形態に限定されるものではない。すなわち、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
(Other embodiments)
Although several embodiments have been described so far, the technology disclosed in the present application is not limited to these embodiments. That is, these embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made.

例えば、上述した第1〜第3の実施形態では、1回のトラッキングパルスの送信に対して複数の走査線で反射波信号を受信する並列同時受信を実施する場合にも適用可能である。   For example, the first to third embodiments described above can be applied to a case where parallel simultaneous reception is performed in which reflected wave signals are received by a plurality of scanning lines with respect to transmission of one tracking pulse.

また、例えば、上述した第1及び第2の実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVD、USBメモリ及びSDカードメモリ等のFlashメモリ等、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって非一時的な記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。   For example, the control methods described in the first and second embodiments described above can be realized by executing a control program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This control program can be distributed via a network such as the Internet. The control program is recorded on a computer-readable non-transitory recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, a DVD, a flash memory such as a USB memory and an SD card memory. It can also be executed by being read from a non-transitory recording medium by a computer.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、生体組織の硬さを測定する際の超音波プローブの発熱を抑制することができる。   According to at least one embodiment described above, it is possible to suppress the heat generation of the ultrasonic probe when measuring the hardness of a living tissue.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10 装置本体
11 送受信部
16 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Apparatus main body 11 Transmission / reception part 16 Control part

Claims (6)

音響放射力又は機械的振動により生体組織が変位される度に、当該生体組織の変位を測定するための超音波の送受信を、走査線領域内の複数の走査線ごとに複数回実行させる送受信部と、
診断部位毎、又は疾患の種別毎に伝搬速度の見込み速度の上限と下限とが対応づけられた情報を参照し、指定された診断部位又は疾患の種別に対応する前記見込み速度の上限と下限とに基づいて、走査線ごとに観測期間を決定し、前記送受信部により各走査線上で実行される複数回の超音波の送受信を、前記観測期間について実行させる制御部と
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
Transmitter / receiver that performs transmission / reception of ultrasonic waves for measuring the displacement of the living tissue a plurality of times for each of the plurality of scanning lines in the scanning line area every time the living tissue is displaced by acoustic radiation force or mechanical vibration When,
With reference to information in which the upper limit and the lower limit of the expected speed of the propagation speed are associated with each diagnosis site or each disease type, the upper and lower limits of the expected speed corresponding to the specified diagnosis site or disease type And a control unit that determines an observation period for each scanning line and executes transmission / reception of ultrasonic waves performed on each scanning line by the transmission / reception unit for the observation period. Ultrasound diagnostic device.
前記制御部は、前記観測期間を前記複数の走査線ごとに決定し、前記複数回の超音波の送受信を、走査線ごとに決定した観測期間について実行させることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。   2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit determines the observation period for each of the plurality of scanning lines, and performs transmission and reception of the plurality of ultrasonic waves for the observation period determined for each scanning line. Ultrasound diagnostic equipment. 前記制御部は、前記走査線ごとに決定された前記観測期間に基づいて、前記複数の走査線を複数のグループに分類し、前記生体組織が変位される度に、分類した1つのグループに含まれる走査線について前記超音波の送受信を実行させることを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。   The control unit classifies the plurality of scanning lines into a plurality of groups based on the observation period determined for each scanning line, and is included in one group that is classified each time the living tissue is displaced. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein transmission / reception of the ultrasonic wave is executed with respect to a scanning line. 前記制御部は、前記複数の走査線のうち実測用の走査線について前記伝搬速度の実測値を取得し、取得した実測値に基づいて、前記実測用の走査線の前記見込み速度の上限と下限とを決定し、決定した前記実測用の走査線の前記見込み速度の上限と下限とに基づいて、前記実測用の走査線の前記観測期間を決定し、決定した前記実測用の走査線の前記観測期間に基づいて、前記複数の走査線のうち前記実測用の走査線以外の走査線の前記観測期間を決定することを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 The control unit acquires an actual value of the propagation velocity for the actual scanning line among the plurality of scanning lines, and based on the acquired actual measurement value, an upper limit and a lower limit of the expected speed of the actual scanning line And determining the observation period of the actual scan line based on the determined upper and lower limits of the expected speed of the actual scan line, and determining the determined actual scan line The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the observation period of scanning lines other than the actual scanning line among the plurality of scanning lines is determined based on an observation period. 前記制御部は、前記伝搬速度の見込み速度を用いて決定した観測期間について、前記複数回の超音波の送受信を実行させ、観測される伝搬速度の実測値に基づいて、前記観測期間を再決定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の超音波診断装置。   The control unit causes the ultrasonic wave to be transmitted and received a plurality of times for the observation period determined using the expected speed of the propagation speed, and re-determines the observation period based on the actually measured value of the propagation speed. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein 音響放射力又は機械的振動により生体組織が変位される度に、当該生体組織の変位を測定するための超音波の送受信を、走査線領域内の複数の走査線ごとに複数回実行させる送受信手順と、
診断部位毎、又は疾患の種別毎に伝搬速度の見込み速度の上限と下限とが対応づけられた情報を参照し、指定された診断部位又は疾患の種別に対応する前記見込み速度の上限と下限とに基づいて、走査線ごとに観測期間を決定し、前記送受信手順により各走査線上で実行される複数回の超音波の送受信を、前記観測期間について実行させる制御手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
Transmission / reception procedure for transmitting / receiving ultrasonic waves for measuring the displacement of the living tissue multiple times for each of the plurality of scanning lines in the scanning line area every time the living tissue is displaced by acoustic radiation force or mechanical vibration When,
With reference to information in which the upper limit and the lower limit of the expected speed of the propagation speed are associated with each diagnosis site or each disease type, the upper and lower limits of the expected speed corresponding to the specified diagnosis site or disease type And determining the observation period for each scanning line, and causing the computer to execute a control procedure for executing transmission / reception of ultrasonic waves executed on each scanning line by the transmission / reception procedure for the observation period. A characteristic control program.
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