JP2000333947A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JP2000333947A JP2000333947A JP11144950A JP14495099A JP2000333947A JP 2000333947 A JP2000333947 A JP 2000333947A JP 11144950 A JP11144950 A JP 11144950A JP 14495099 A JP14495099 A JP 14495099A JP 2000333947 A JP2000333947 A JP 2000333947A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 走査面が揺動走査され、角錐状のデータ取込
領域が形成される場合において、当該領域を横方向から
見た投影像を合理的に形成する。 【解決手段】 データ取込領域の横方向に視点Ｏ及び投
影面１２が設定され、視点Ｏから投影面１２に向けて複
数の視線が設定される。その視線が通過する範囲１０
０，１０２に対応して各走査面上において超音波ビーム
の台形状の偏向走査が行われる。各走査面上において
は、走査面の揺動角度に応じて診断深度が適応的に可変
設定され、また、サンプリング間隔も適応的に可変設定
される。
領域が形成される場合において、当該領域を横方向から
見た投影像を合理的に形成する。 【解決手段】 データ取込領域の横方向に視点Ｏ及び投
影面１２が設定され、視点Ｏから投影面１２に向けて複
数の視線が設定される。その視線が通過する範囲１０
０，１０２に対応して各走査面上において超音波ビーム
の台形状の偏向走査が行われる。各走査面上において
は、走査面の揺動角度に応じて診断深度が適応的に可変
設定され、また、サンプリング間隔も適応的に可変設定
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置に関
し、特に三次元領域の画像化に関する。
し、特に三次元領域の画像化に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】従来から、各種の三次元超
音波画像形成方法が提案されている。例えば、特開平１
０−３３５３８号公報には、超音波ビームを三次元空間
内で走査し、各超音波ビーム上のエコーデータをその時
系列に沿って参照し、それらに対して所定のボリューム
レンダリング演算を行うことにより、三次元画像を形成
することが開示されている。この三次元画像によれば、
例えば胎児を立体的に表現できるので、超音波診断の精
度を向上できる。
音波画像形成方法が提案されている。例えば、特開平１
０−３３５３８号公報には、超音波ビームを三次元空間
内で走査し、各超音波ビーム上のエコーデータをその時
系列に沿って参照し、それらに対して所定のボリューム
レンダリング演算を行うことにより、三次元画像を形成
することが開示されている。この三次元画像によれば、
例えば胎児を立体的に表現できるので、超音波診断の精
度を向上できる。
【０００３】上記の装置では、アレイ振動子を走査面と
直交する方向に機械的に揺動走査する三次元エコーデー
タ取込用超音波探触子が利用されている。上記のよう
に、データ処理経路（視線方向）が超音波ビームの方向
と一致しているため、入力されるエコーデータの時系列
順でそれを処理すれば結果として三次元画像を構成でき
る。このため、上記装置では、各走査面を構成する個々
の超音波ビームに対して特別な偏向制御の要請はない。
直交する方向に機械的に揺動走査する三次元エコーデー
タ取込用超音波探触子が利用されている。上記のよう
に、データ処理経路（視線方向）が超音波ビームの方向
と一致しているため、入力されるエコーデータの時系列
順でそれを処理すれば結果として三次元画像を構成でき
る。このため、上記装置では、各走査面を構成する個々
の超音波ビームに対して特別な偏向制御の要請はない。
【０００４】上記の揺動走査によれば、深部において広
がった略角錐型のデータ取込領域を形成できる。そし
て、上記従来の画像処理では、そのデータ取込領域が探
触子側すなわち上方から投影されているが、診断目的に
よっては、例えばデータ取込領域をその側方すなわち横
方向から投影したい場合がある。その場合に、常に同じ
走査面を形成すると、画像化されない部分の割合が増大
し、無駄が多いという問題がある。また、各走査面上に
おいて個々の視線に対応するデータ（すなわち交点座
標）を特定するためのアドレス演算が煩雑になるという
問題がある。
がった略角錐型のデータ取込領域を形成できる。そし
て、上記従来の画像処理では、そのデータ取込領域が探
触子側すなわち上方から投影されているが、診断目的に
よっては、例えばデータ取込領域をその側方すなわち横
方向から投影したい場合がある。その場合に、常に同じ
走査面を形成すると、画像化されない部分の割合が増大
し、無駄が多いという問題がある。また、各走査面上に
おいて個々の視線に対応するデータ（すなわち交点座
標）を特定するためのアドレス演算が煩雑になるという
問題がある。
【０００５】なお、例えば体表面にリニアアレイ振動子
を備えた超音波探触子を当接した状態で、走査面と直交
する方向に当該超音波探触子を平行移動させ、これによ
り形成される立方体としての三次元取込領域をその横方
向から投影することも可能である。この手法によれば、
全領域を画像化可能で、また視線上のデータを特定する
ための複雑なアドレス演算も不要である。しかしなが
ら、超音波探触子の走査が手動で行われると、走査面間
で歪みが生じる可能性が高く、また、その走査を機械的
に行うにしても肋間などの狭い領域を介してエコーデー
タの取込を行うような用途には適用できないという問題
がある。
を備えた超音波探触子を当接した状態で、走査面と直交
する方向に当該超音波探触子を平行移動させ、これによ
り形成される立方体としての三次元取込領域をその横方
向から投影することも可能である。この手法によれば、
全領域を画像化可能で、また視線上のデータを特定する
ための複雑なアドレス演算も不要である。しかしなが
ら、超音波探触子の走査が手動で行われると、走査面間
で歪みが生じる可能性が高く、また、その走査を機械的
に行うにしても肋間などの狭い領域を介してエコーデー
タの取込を行うような用途には適用できないという問題
がある。
【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、走査面の揺動走査を前提とした投影処理に
適合したビーム走査制御を実現することにある。
ものであり、走査面の揺動走査を前提とした投影処理に
適合したビーム走査制御を実現することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、複数の走査面が相互
に非平行に配列され、あるいは複数の視線が相互に非平
行に配列される場合において、それに適合したビーム走
査制御を実現することにある。
に非平行に配列され、あるいは複数の視線が相互に非平
行に配列される場合において、それに適合したビーム走
査制御を実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、第１走査方向に超音波ビームを走
査して形成される走査面を第２走査方向に揺動走査し、
これにより第２走査方向に並んだ複数の走査面を形成す
る送受波手段と、前記複数の走査面を各視線が通過する
ように、視点から放射状に広がった視線群を設定し、各
視線に沿ってエコーデータを順次参照して画素値を演算
し、これにより超音波画像を形成する画像形成手段と、
前記各走査面の揺動角度に応じて、走査面内における各
超音波ビームの偏向角度を制御する偏向制御手段と、を
含むことを特徴とする。
るために、本発明は、第１走査方向に超音波ビームを走
査して形成される走査面を第２走査方向に揺動走査し、
これにより第２走査方向に並んだ複数の走査面を形成す
る送受波手段と、前記複数の走査面を各視線が通過する
ように、視点から放射状に広がった視線群を設定し、各
視線に沿ってエコーデータを順次参照して画素値を演算
し、これにより超音波画像を形成する画像形成手段と、
前記各走査面の揺動角度に応じて、走査面内における各
超音波ビームの偏向角度を制御する偏向制御手段と、を
含むことを特徴とする。
【０００９】上記構成によれば、各揺動走査位置におい
て、その時の揺動角度に従って（並びに仮想的な視点及
び投影面の位置関係に従って）、各走査面を構成する個
々の超音波ビームの偏向角が決定される。ここで、揺動
角度に従って、各超音波ビームごとの診断深度（送信パ
ルス繰り返し周期）を可変設定すれば、フレームレート
を向上することが可能である。更に、エコーデータのサ
ンプリング周波数を適応的に可変設定すれば、合理的な
サンプリングを実現できる。その一方、各走査面上にお
いて、データの間引きやデータ補間を行って投影に必要
なデータを取得してもよい。
て、その時の揺動角度に従って（並びに仮想的な視点及
び投影面の位置関係に従って）、各走査面を構成する個
々の超音波ビームの偏向角が決定される。ここで、揺動
角度に従って、各超音波ビームごとの診断深度（送信パ
ルス繰り返し周期）を可変設定すれば、フレームレート
を向上することが可能である。更に、エコーデータのサ
ンプリング周波数を適応的に可変設定すれば、合理的な
サンプリングを実現できる。その一方、各走査面上にお
いて、データの間引きやデータ補間を行って投影に必要
なデータを取得してもよい。
【００１０】以上のように、本発明によれば、各走査面
において超音波ビームの配列パターンを適応的に変更可
能であり、超音波ビームが走査される範囲を、投影で利
用される範囲に限定可能であるので、効率的な超音波の
送受波を行える。特に、視線群の配列に各走査面上の超
音波ビームの配列パターンを合致させれば、投影処理に
おける負担を大幅に軽減可能である。なお、上記第１走
査方向は電子走査方向であり、上記第２走査方向は望ま
しくは機械走査方向である。但し、２Ｄアレイ振動子を
利用して、両走査方向とも電子走査を行わせるようにし
てもよい。本発明は、ドプラ情報の処理にも適用可能で
ある。
において超音波ビームの配列パターンを適応的に変更可
能であり、超音波ビームが走査される範囲を、投影で利
用される範囲に限定可能であるので、効率的な超音波の
送受波を行える。特に、視線群の配列に各走査面上の超
音波ビームの配列パターンを合致させれば、投影処理に
おける負担を大幅に軽減可能である。なお、上記第１走
査方向は電子走査方向であり、上記第２走査方向は望ま
しくは機械走査方向である。但し、２Ｄアレイ振動子を
利用して、両走査方向とも電子走査を行わせるようにし
てもよい。本発明は、ドプラ情報の処理にも適用可能で
ある。
【００１１】望ましくは、前記送受波手段は、前記第１
走査方向に複数の振動素子が整列してなり、それらが電
子走査されるアレイ振動子と、前記アレイ振動子を機械
的に前記第２走査方向に揺動走査する揺動走査機構と、
を含む。
走査方向に複数の振動素子が整列してなり、それらが電
子走査されるアレイ振動子と、前記アレイ振動子を機械
的に前記第２走査方向に揺動走査する揺動走査機構と、
を含む。
【００１２】望ましくは、前記視線群中の中心視線と直
交する走査面よりも視点側に近い各走査面は、上辺より
も下辺の方が小さい形状を有し、前記直交する走査面よ
り奥側にある各走査面は、上辺よりも下辺の方が大きい
形状を有する。
交する走査面よりも視点側に近い各走査面は、上辺より
も下辺の方が小さい形状を有し、前記直交する走査面よ
り奥側にある各走査面は、上辺よりも下辺の方が大きい
形状を有する。
【００１３】（２）上記目的を達成するために、本発明
は、複数の走査面を形成する走査制御手段と、視点から
各走査面を通過する視線群を設定し、各視線に沿ってデ
ータ演算を実行し、投影画像を形成する画像形成手段
と、を含み、前記走査制御手段は、前記各走査面上にお
ける視線群の通過領域の変化に応じて、当該走査面を構
成する各超音波ビームの配列を適応的に変化させること
を特徴とする。
は、複数の走査面を形成する走査制御手段と、視点から
各走査面を通過する視線群を設定し、各視線に沿ってデ
ータ演算を実行し、投影画像を形成する画像形成手段
と、を含み、前記走査制御手段は、前記各走査面上にお
ける視線群の通過領域の変化に応じて、当該走査面を構
成する各超音波ビームの配列を適応的に変化させること
を特徴とする。
【００１４】複数の走査面が互いに非平行で配列される
場合や複数の視線が互いに非平行で設定される場合に
は、各走査面上において投影される範囲が異なる。そこ
で、各走査面上において、投影範囲（視線群の通過範
囲）の形状に応じて、ビーム走査範囲が適応的に設定さ
れる。
場合や複数の視線が互いに非平行で設定される場合に
は、各走査面上において投影される範囲が異なる。そこ
で、各走査面上において、投影範囲（視線群の通過範
囲）の形状に応じて、ビーム走査範囲が適応的に設定さ
れる。
【００１５】望ましくは、前記複数の走査面は全体とし
て放射状に広がって互いに非平行に形成され、前記視線
群は視点から二次元的に広がる配列を有する。
て放射状に広がって互いに非平行に形成され、前記視線
群は視点から二次元的に広がる配列を有する。
【００１６】望ましくは、前記視線群における中心視線
と直交する走査面以外の他の複数の走査面は台形の形状
を有する。
と直交する走査面以外の他の複数の走査面は台形の形状
を有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１８】まず、図１及び図２を用いて原理について
説明する。図１において、探触子１０はこの例において
リニアアレイプローブである。その先端面は送受波面と
して機能し、その先端面が例えば体表面上に直接的又は
水などを介して間接的に当接される。この探触子１０は
手動又は機械的な機構によって揺動走査される。ここ
で、その送受波面が揺動の中心点として設定されている
が、これには限られない。
説明する。図１において、探触子１０はこの例において
リニアアレイプローブである。その先端面は送受波面と
して機能し、その先端面が例えば体表面上に直接的又は
水などを介して間接的に当接される。この探触子１０は
手動又は機械的な機構によって揺動走査される。ここ
で、その送受波面が揺動の中心点として設定されている
が、これには限られない。
【００１９】探触子１０では、図１において紙面と垂直
な方向にアレイ振動子が設けられており、そのアレイ振
動子を電子走査することによって走査面１４が形成され
る。探触子１０が揺動走査されると、それに伴って、走
査面１４も図においてθ方向に揺動走査され、すなわち
そのθ方向に複数の走査面が形成されることになる。こ
の結果、送受波面を頂点とする角錐形状のデータ取込領
域１６が形成される。本実施形態においては、そのデー
タ取込領域１６を横方向から見た投影像が形成され、こ
の場合において、図中符号１００及び１０２は視点Ｏか
ら見た視野内に含まれる範囲を示している。ちなみに、
図１において符号１８及び２０は視点Ｏから投影面１２
に向けて均等かつ放射上に設定される視線群の上端及び
下端を示している。なお、視線群において各視線はマト
リクス状に均等配列されている。
な方向にアレイ振動子が設けられており、そのアレイ振
動子を電子走査することによって走査面１４が形成され
る。探触子１０が揺動走査されると、それに伴って、走
査面１４も図においてθ方向に揺動走査され、すなわち
そのθ方向に複数の走査面が形成されることになる。こ
の結果、送受波面を頂点とする角錐形状のデータ取込領
域１６が形成される。本実施形態においては、そのデー
タ取込領域１６を横方向から見た投影像が形成され、こ
の場合において、図中符号１００及び１０２は視点Ｏか
ら見た視野内に含まれる範囲を示している。ちなみに、
図１において符号１８及び２０は視点Ｏから投影面１２
に向けて均等かつ放射上に設定される視線群の上端及び
下端を示している。なお、視線群において各視線はマト
リクス状に均等配列されている。
【００２０】図１に示されるように、各走査面の揺動角
度に応じて投影範囲１００，１０２はそれぞれ異なり、
本実施形態ではこれに対応して、各走査面上で走査面の
揺動角度に応じて各超音波ビームについての偏向制御が
行われる。これについて図２を用いてさらに説明する。
度に応じて投影範囲１００，１０２はそれぞれ異なり、
本実施形態ではこれに対応して、各走査面上で走査面の
揺動角度に応じて各超音波ビームについての偏向制御が
行われる。これについて図２を用いてさらに説明する。
【００２１】図２には、視点Ｏから投影面１２を見た場
合における視野と走査面との関係が示されており、図１
に示した各記号は図２における各記号に対応している。
ここでＸ方向は図１に示した探触子１０の電子走査方向
を示している。ただし、従来の電子リニア走査ではアレ
イ振動子に対して常に直交する方向に超音波ビームが形
成されていたが、本実施形態においては、上述した走査
面の揺動角度及びその他の条件に応じて、超音波ビーム
の偏向角度が設定されている。
合における視野と走査面との関係が示されており、図１
に示した各記号は図２における各記号に対応している。
ここでＸ方向は図１に示した探触子１０の電子走査方向
を示している。ただし、従来の電子リニア走査ではアレ
イ振動子に対して常に直交する方向に超音波ビームが形
成されていたが、本実施形態においては、上述した走査
面の揺動角度及びその他の条件に応じて、超音波ビーム
の偏向角度が設定されている。
【００２２】これについて詳述する。図２に示すように
投影面１２が矩形の領域である場合、その４つの隅に対
応した４つの視線１８〜２４によって囲まれる範囲に視
線群が定義される。そして、投影画像の形成に当たって
は、各走査面上において視線群通過領域に相当する台形
（長方形を含む）の領域内においてのみデータの取込み
が行われれば十分である。図２において、そのような範
囲の例が符号１００及び１０２で示されている。
投影面１２が矩形の領域である場合、その４つの隅に対
応した４つの視線１８〜２４によって囲まれる範囲に視
線群が定義される。そして、投影画像の形成に当たって
は、各走査面上において視線群通過領域に相当する台形
（長方形を含む）の領域内においてのみデータの取込み
が行われれば十分である。図２において、そのような範
囲の例が符号１００及び１０２で示されている。
【００２３】図３には、当該範囲１００及び１０２を形
成するための超音波ビームの電子走査方式が示されてい
る。（Ａ）に示すように、視線群の中心を成す中心視線
と直交する走査面よりも投影面１２側に存在する走査面
を形成する場合、上辺よりも下辺が長い台形状の走査範
囲１００が設定される。この場合において、各超音波ビ
ームはアレイ振動子上の各送受信点から放射状に広がっ
て設定される。符号Ｑは送受信点の１つを示しておりφ
は偏向角度を示している。ちなみに符号３０及び３２は
上述した台形状の領域の両端を示している。
成するための超音波ビームの電子走査方式が示されてい
る。（Ａ）に示すように、視線群の中心を成す中心視線
と直交する走査面よりも投影面１２側に存在する走査面
を形成する場合、上辺よりも下辺が長い台形状の走査範
囲１００が設定される。この場合において、各超音波ビ
ームはアレイ振動子上の各送受信点から放射状に広がっ
て設定される。符号Ｑは送受信点の１つを示しておりφ
は偏向角度を示している。ちなみに符号３０及び３２は
上述した台形状の領域の両端を示している。
【００２４】また、（Ｂ）に示すように、上述した中心
視線に直交する走査面よりも視点Ｏに近い走査面におい
ては、上辺よりも下辺が短い台形状の走査範囲１０２が
形成される。範囲１０２の両端に相当する超音波ビーム
が符号３４及び３６で示されている。ここで、各超音波
ビームは、アレイ振動子の各送受信点から中央に集束気
味の配列で設定されている。ちなみに、中心視線と直交
する走査面においては、各超音波ビームはアレイ振動子
１１に対して直交する方向に設定される。逆に言えばそ
れ以外の走査面においては（Ａ）あるいは（Ｂ）に示す
ような超音波ビームの台形状走査が行われる。
視線に直交する走査面よりも視点Ｏに近い走査面におい
ては、上辺よりも下辺が短い台形状の走査範囲１０２が
形成される。範囲１０２の両端に相当する超音波ビーム
が符号３４及び３６で示されている。ここで、各超音波
ビームは、アレイ振動子の各送受信点から中央に集束気
味の配列で設定されている。ちなみに、中心視線と直交
する走査面においては、各超音波ビームはアレイ振動子
１１に対して直交する方向に設定される。逆に言えばそ
れ以外の走査面においては（Ａ）あるいは（Ｂ）に示す
ような超音波ビームの台形状走査が行われる。
【００２５】ここで、図３の（Ａ）及び（Ｂ）の対比か
ら明らかなように、視点Ｏに近い走査面よりも遠い走査
面の方が診断深度が深く設定されている。つまり、この
ように診断深度を各走査面ごとに適応的に設定すること
により無駄なエコーデータの取込みを防止できる。換言
すれば、超音波パルスの送信繰り返し周期を合理的に設
定して、三次元データ取込領域形成に当たっての全体と
してのフレームレートを向上できるという利点がある。
ら明らかなように、視点Ｏに近い走査面よりも遠い走査
面の方が診断深度が深く設定されている。つまり、この
ように診断深度を各走査面ごとに適応的に設定すること
により無駄なエコーデータの取込みを防止できる。換言
すれば、超音波パルスの送信繰り返し周期を合理的に設
定して、三次元データ取込領域形成に当たっての全体と
してのフレームレートを向上できるという利点がある。
【００２６】図３（Ａ）及び（Ｂ）において、符号３０
０及び３０２はサンプル点の配列を示している。各サン
プル点は走査面と視線との交点に相当するものである。
図示されるように、視線群の配列に従って各超音波ビー
ムの方位が設定されており、超音波ビームアレイが走査
面上における視線群の配列と合致している。また、これ
と共にサンプリングレートについても視線群の配列に合
致しており、つまり走査面の揺動角度に応じてＡ／Ｄ変
換器又はサンプラのサンプリングレートが適応的に可変
設定されている。例えば、（Ａ）に示すように奥側の走
査面上においては各視線間の間隔が広がるため、それに
追従してサンプリング間隔も大きく設定されており、一
方、（Ｂ）に示すように視点Ｏに近い走査面上において
は各視線の間隔が小さくなるためそれに追従してサンプ
リング間隔も小さく設定されている。もちろん、このよ
うなサンプリングレートの可変によらずにデータの補間
や間引きを利用することによって必要なサンプル点上の
データを取得することもできる。
０及び３０２はサンプル点の配列を示している。各サン
プル点は走査面と視線との交点に相当するものである。
図示されるように、視線群の配列に従って各超音波ビー
ムの方位が設定されており、超音波ビームアレイが走査
面上における視線群の配列と合致している。また、これ
と共にサンプリングレートについても視線群の配列に合
致しており、つまり走査面の揺動角度に応じてＡ／Ｄ変
換器又はサンプラのサンプリングレートが適応的に可変
設定されている。例えば、（Ａ）に示すように奥側の走
査面上においては各視線間の間隔が広がるため、それに
追従してサンプリング間隔も大きく設定されており、一
方、（Ｂ）に示すように視点Ｏに近い走査面上において
は各視線の間隔が小さくなるためそれに追従してサンプ
リング間隔も小さく設定されている。もちろん、このよ
うなサンプリングレートの可変によらずにデータの補間
や間引きを利用することによって必要なサンプル点上の
データを取得することもできる。
【００２７】したがって、上記のような原理に従って投
影像を形成すれば、無駄な送受波が行われず効率的な画
像処理を実現でき、しかもその画像処理に当たって視線
上のエコーデータを特定するための複雑な演算が不要に
なるので、迅速かつ簡易な画像処理を実現できるという
利点がある。
影像を形成すれば、無駄な送受波が行われず効率的な画
像処理を実現でき、しかもその画像処理に当たって視線
上のエコーデータを特定するための複雑な演算が不要に
なるので、迅速かつ簡易な画像処理を実現できるという
利点がある。
【００２８】なお、各走査面の形成に当たっては、本実
施形態において、超音波ビームの本数が同一に設定され
ており、またサンプル点の個数も視線群と同数に設定さ
れている。もちろん、データの個数が走査面間で異なる
ような場合には上述したデータの間引きや補間などを適
用し投影処理を行えばよい。投影方法としては図１など
に示したものには限られず、各種の投影法を適用可能で
ある。いずれにしても、本実施形態においては、視線群
と各走査面との交差関係に応じて超音波ビームの偏向制
御を行うので、上述の利点を得られる。
施形態において、超音波ビームの本数が同一に設定され
ており、またサンプル点の個数も視線群と同数に設定さ
れている。もちろん、データの個数が走査面間で異なる
ような場合には上述したデータの間引きや補間などを適
用し投影処理を行えばよい。投影方法としては図１など
に示したものには限られず、各種の投影法を適用可能で
ある。いずれにしても、本実施形態においては、視線群
と各走査面との交差関係に応じて超音波ビームの偏向制
御を行うので、上述の利点を得られる。
【００２９】次に、図４を用いて、上記原理が適用され
る超音波診断装置の全体構成について説明する。プロー
ブ１０は、図１に示したように、複数の振動素子が直線
上に配列されたアレイ振動子を含む。そのプローブ１０
は本実施形態において走査機構１５によって機械的に揺
動走査される。ちなみに、その際の揺動角度は図示され
ていない角度検出器によって検出され、その角度値が走
査制御部４２に出力される。走査制御部４２は、走査機
構１５による揺動走査及び超音波ビーム（送信ビーム及
び受信ビーム）の電子走査を制御する手段である。本実
施形態において、走査制御部４２は視点Ｏの座標及び投
影面１２の座標などの投影条件に従って、各走査面上に
おける個々の超音波ビームの送受波原点及び偏向角度を
演算するビーム方向演算器４４を有する。このビーム方
向演算器４４によって演算された送受波原点の座標Ｑ及
び偏向角度φの情報は送信部４６及び受信部４８に送ら
れている。また、走査制御部４２はＡ／Ｄ変換器４９あ
るいはその後段のサンプラのサンプリングレートを制御
しており、すなわち図３に示したように、走査面の揺動
角度及びビームアドレスに応じてサンプリングレートの
可変設定を行っている。
る超音波診断装置の全体構成について説明する。プロー
ブ１０は、図１に示したように、複数の振動素子が直線
上に配列されたアレイ振動子を含む。そのプローブ１０
は本実施形態において走査機構１５によって機械的に揺
動走査される。ちなみに、その際の揺動角度は図示され
ていない角度検出器によって検出され、その角度値が走
査制御部４２に出力される。走査制御部４２は、走査機
構１５による揺動走査及び超音波ビーム（送信ビーム及
び受信ビーム）の電子走査を制御する手段である。本実
施形態において、走査制御部４２は視点Ｏの座標及び投
影面１２の座標などの投影条件に従って、各走査面上に
おける個々の超音波ビームの送受波原点及び偏向角度を
演算するビーム方向演算器４４を有する。このビーム方
向演算器４４によって演算された送受波原点の座標Ｑ及
び偏向角度φの情報は送信部４６及び受信部４８に送ら
れている。また、走査制御部４２はＡ／Ｄ変換器４９あ
るいはその後段のサンプラのサンプリングレートを制御
しており、すなわち図３に示したように、走査面の揺動
角度及びビームアドレスに応じてサンプリングレートの
可変設定を行っている。
【００３０】上記の送信部４６は送信ビームの形成機能
を有し、受信部４８は受信ビームの形成機能を有する。
具体的には、受信部４８において、受信開口内で取得さ
れた複数の受信信号が整相加算される。これにより生成
される受信信号はＡ／Ｄ変換器４９においてデジタル信
号に変換され、それが検波器５０において検波された後
に画像処理部５２に送られる。
を有し、受信部４８は受信ビームの形成機能を有する。
具体的には、受信部４８において、受信開口内で取得さ
れた複数の受信信号が整相加算される。これにより生成
される受信信号はＡ／Ｄ変換器４９においてデジタル信
号に変換され、それが検波器５０において検波された後
に画像処理部５２に送られる。
【００３１】なお、受信信号の処理方式としては各種の
方式を適用可能であり、例えば直交検波などを利用して
もよい。また、本発明はエコーの輝度を利用して投影像
を形成する場合の他、ドプラ情報を利用して投影像を形
成する場合にも適用可能である。
方式を適用可能であり、例えば直交検波などを利用して
もよい。また、本発明はエコーの輝度を利用して投影像
を形成する場合の他、ドプラ情報を利用して投影像を形
成する場合にも適用可能である。
【００３２】本実施形態において、画像処理部５２は、
２Ｄメモリ５６と累算器５４とを有する。累算器５４は
各視線ごとに視点Ｏから順次エコーデータを参照し、そ
れらに対して所定のデータ演算を実行する回路である。
例えばその演算として積算処理やボリュームレンダリン
グ法などに基づく処理をあげることができる。その処理
結果は２Ｄメモリ５６に格納される。この２Ｄメモリ５
６には各視線ごとの演算結果が格納され、２Ｄメモリ５
６から出力される過去の各累算結果と現走査面上におけ
る各データとが累算器５４において処理され、これが各
走査面ごとに繰り返し実行されることになる。したがっ
て、原則として最後の走査面を処理した時点で投影画像
が完成し、当該投影画像が表示部５８に表示される。
２Ｄメモリ５６と累算器５４とを有する。累算器５４は
各視線ごとに視点Ｏから順次エコーデータを参照し、そ
れらに対して所定のデータ演算を実行する回路である。
例えばその演算として積算処理やボリュームレンダリン
グ法などに基づく処理をあげることができる。その処理
結果は２Ｄメモリ５６に格納される。この２Ｄメモリ５
６には各視線ごとの演算結果が格納され、２Ｄメモリ５
６から出力される過去の各累算結果と現走査面上におけ
る各データとが累算器５４において処理され、これが各
走査面ごとに繰り返し実行されることになる。したがっ
て、原則として最後の走査面を処理した時点で投影画像
が完成し、当該投影画像が表示部５８に表示される。
【００３３】本実施形態においては、上述したように、
超音波ビームの偏向制御及びサンプリングレートの調整
などによって各走査面上においてサンプリングデータの
配列を視線群に合致させることができるので、図４に示
したように、各フレームごとの逐次的かつ簡易な累算演
算を実現することが可能となる。すなわち特別なデータ
アドレスの計算などを不要にできるという利点がある。
もちろん、画像処理手法としては各種の手法を適用でき
る。
超音波ビームの偏向制御及びサンプリングレートの調整
などによって各走査面上においてサンプリングデータの
配列を視線群に合致させることができるので、図４に示
したように、各フレームごとの逐次的かつ簡易な累算演
算を実現することが可能となる。すなわち特別なデータ
アドレスの計算などを不要にできるという利点がある。
もちろん、画像処理手法としては各種の手法を適用でき
る。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の走査面が相互に非平行に配列された場合や複数の
視線が相互に非平行に配列された場合において、合理的
な超音波ビームの走査制御を実現できる。
複数の走査面が相互に非平行に配列された場合や複数の
視線が相互に非平行に配列された場合において、合理的
な超音波ビームの走査制御を実現できる。
【図１】 本発明の原理を説明するための図である。
【図２】 本発明の原理を説明するための図である。
【図３】 超音波ビームの偏向の走査を示すための説明
図である。
図である。
【図４】 本実施形態に係る超音波診断装置の全体構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１０ 探触子（プローブ）、１２ 投影面、１４ 走査
面、１５ 走査機構、４２ 走査制御部、４４ ビーム
方向演算器、４６ 送信部、４８ 受信部、５２ 画像
処理部、５８ 表示部。
面、１５ 走査機構、４２ 走査制御部、４４ ビーム
方向演算器、４６ 送信部、４８ 受信部、５２ 画像
処理部、５８ 表示部。
Claims (6)
- 【請求項１】 第１走査方向に超音波ビームを走査して
形成される走査面を第２走査方向に揺動走査し、これに
より第２走査方向に並んだ複数の走査面を形成する送受
波手段と、 前記複数の走査面を各視線が通過するように、視点から
放射状に広がった視線群を設定し、各視線に沿ってエコ
ーデータを順次参照して画素値を演算し、これにより超
音波画像を形成する画像形成手段と、 前記各走査面の揺動角度に応じて、走査面内における各
超音波ビームの偏向角度を制御する偏向制御手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記送受波手段は、 前記第１走査方向に複数の振動素子が整列してなり、そ
れらが電子走査されるアレイ振動子と、 前記アレイ振動子を機械的に前記第２走査方向に揺動走
査する揺動走査機構と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の装置において、 前記視線群中の中心視線と直交する走査面よりも視点側
に近い各走査面は、上辺よりも下辺の方が小さい形状を
有し、 前記直交する走査面より奥側にある各走査面は、上辺よ
りも下辺の方が大きい形状を有することを特徴とする超
音波診断装置。 - 【請求項４】 複数の走査面を形成する走査制御手段
と、 視点から各走査面を通過する視線群を設定し、各視線に
沿ってデータ演算を実行し、投影画像を形成する画像形
成手段と、 を含み、 前記走査制御手段は、前記各走査面上における視線群の
通過領域の形状に応じて、当該走査面を構成する超音波
ビームの配列パターンを適応的に変化させることを特徴
とする超音波診断装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の装置において、 前記複数の走査面は全体として放射状に広がって互いに
非平行に形成され、 前記視線群は視点から二次元的に広がる配列を有するこ
とを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の装置において、 前記視線群における中心視線と直交する走査面以外の他
の複数の走査面は台形形状を有することを特徴とする超
音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14495099A JP4246853B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14495099A JP4246853B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000333947A true JP2000333947A (ja) | 2000-12-05 |
| JP4246853B2 JP4246853B2 (ja) | 2009-04-02 |
Family
ID=15373971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14495099A Expired - Fee Related JP4246853B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4246853B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006271594A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| KR100940191B1 (ko) | 2008-03-21 | 2010-02-10 | 주식회사 메디슨 | 초음파 영상의 디스플레이 상태에 따라 샘플링 비율을제어하는 초음파 시스템 및 방법 |
| KR20140013627A (ko) * | 2012-07-25 | 2014-02-05 | 엘지전자 주식회사 | 초음파 영상 시스템 |
| JP2017202377A (ja) * | 2012-08-24 | 2017-11-16 | ボルケーノ コーポレイション | 超音波画像データを集束させるためのシステム及び方法 |
| CN110296667A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-10-01 | 南昌航空大学 | 基于线结构光多角度投影的高反射表面三维测量方法 |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP14495099A patent/JP4246853B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006271594A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP4653536B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2011-03-16 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
| KR100940191B1 (ko) | 2008-03-21 | 2010-02-10 | 주식회사 메디슨 | 초음파 영상의 디스플레이 상태에 따라 샘플링 비율을제어하는 초음파 시스템 및 방법 |
| KR20140013627A (ko) * | 2012-07-25 | 2014-02-05 | 엘지전자 주식회사 | 초음파 영상 시스템 |
| KR101941290B1 (ko) * | 2012-07-25 | 2019-01-22 | 엘지전자 주식회사 | 초음파 영상 시스템 |
| JP2017202377A (ja) * | 2012-08-24 | 2017-11-16 | ボルケーノ コーポレイション | 超音波画像データを集束させるためのシステム及び方法 |
| CN110296667A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-10-01 | 南昌航空大学 | 基于线结构光多角度投影的高反射表面三维测量方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4246853B2 (ja) | 2009-04-02 |
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