JP2001017427A - 超音波撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波造影剤を用いた投影撮像を効果的に行
う超音波撮像装置を実現する。 【解決手段】 造影剤１１０が注入された撮像対象内の
スライス領域（９００）を超音波により音線順次で走査
してエコーを受信しながら、スライス領域をその厚み方
向に移動させ（〜９１０）、スライス領域の断層像をそ
の厚みに垂直な方向に投影してライン画像を形成し、ラ
イン画像をその形成順に平行に並べて投影像を形成する
に当たり、スライス領域の厚み相当の距離ずつ順次に撮
像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波撮像装置に
関し、特に、撮像対象内の３次元領域を超音波ビーム
（ｂｅａｍ）により音線順次で走査して投影像を撮像す
る超音波撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】撮像対象内の３次元領域を超音波ビーム
により音線順次で走査（スキャン：ｓｃａｎ）して投影
像を撮像する装置は、特開平９−２４３３４２号公報に
より公知である。この装置は、超音波プローブ（ｐｒｏ
ｂｅ）をスキャン面に垂直な方向に移動させながら撮像
対象内を逐次超音波撮像し、得られた断層像の画像デー
タを音線方向に投影して１スライス当たり１ライン（ｌ
ｉｎｅ）の画像を形成し、このライン画像を形成順に平
行に並べて投影像を形成するようにしたものである。

【０００３】ライン画像を、例えばＢモード（ｍｏｄ
ｅ）画像の最小値投影（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓ
ｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）、または、パワードッ
プラ（ｐｏｗｅｒ Ｄｏｐｐｌｅｒ）画像ないしカラー
ドップラ（ｃｏｌｏｒ Ｄｏｐｐｌｅｒ）画像の最大値
投影（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊ
ｅｃｔｉｏｎ）によって形成することにより、血流ない
し血管を超音波プローブ側から眺めた投影画像が得られ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】血管の造影撮像を行う
場合、微小気泡（マイクロバブル：ｍｉｃｒｏｂｕｂｂ
ｌｅ）を主体とする超音波造影剤を注入し、その特有の
エコー特性を利用して撮像を行うが、マイクロバブルは
超音波によって破壊され易いという性質があるので、１
度スキャンしたところは再度スキャンしても十分なエコ
ーを生じない。このため、適切な投影像が得られないこ
とが多いという問題があった。

【０００５】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、超音波造影剤を用いた投影
撮像を効果的に行う超音波撮像装置を実現することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
するための第１の観点での発明は、撮像対象内のスライ
ス領域を超音波により音線順次で走査してエコーを受信
しながら前記スライス領域をその厚み方向に移動させる
超音波送受信手段と、前記受信したエコーに基づいて前
記スライス領域の断層像を形成する断層像形成手段と、
前記断層像の画像データを前記スライス領域の厚みに垂
直な方向に投影して前記スライス領域についてのライン
画像を形成するライン画像形成手段と、前記ライン画像
をその形成順に平行に並べて投影像を形成する投影像形
成手段とを有する超音波撮像装置であって、前記超音波
送受信手段に前記スライス領域の移動を実質的に前記ス
ライス領域の厚みに相当する距離ずつ順次に行わせる制
御手段を具備することを特徴とする超音波撮像装置であ
る。

【０００７】（２）上記の課題を解決するための第２の
観点での発明は、撮像対象内のスライス領域を超音波に
より音線順次で走査してエコーを受信しながら前記スラ
イス領域をその厚み方向に移動させる超音波送受信手段
と、前記受信したエコーに基づいて前記スライス領域の
断層像を形成する断層像形成手段と、前記断層像の画像
データを前記スライス領域の厚みに垂直な方向に投影し
て前記スライス領域についてのライン画像を形成するラ
イン画像形成手段と、前記ライン画像をその形成順に平
行に並べて投影像を形成する投影像形成手段とを有する
超音波撮像装置であって、前記スライス領域の移動量を
検出する移動量検出手段と、前記検出した移動量が実質
的に前記スライス領域の厚みに相当する値になるたびに
前記超音波送受信手段に前記音線順次の走査を行わせる
制御手段とを具備することを特徴とする超音波撮像装置
である。

【０００８】（３）上記の課題を解決するための第３の
観点での発明は、前記制御手段は前記検出した移動量が
実質的に前記スライス領域の厚みに相当する値になるま
では強度を減じた超音波による音線順次の走査を前記超
音波送受信手段に行わせることを特徴とする請求項２に
記載の超音波撮像装置である。

【０００９】（４）上記の課題を解決するための第４の
観点での発明は、前記移動量検出手段は前記強度を減じ
た超音波に対応するエコー受信信号に基づき前記断層像
形成手段が互いに異なる時期においてそれぞれ形成した
複数の断層像の相互相関に基づいて前記スライス領域の
移動量を検出することを特徴とする請求項３に記載の超
音波撮像装置である。

【００１０】（５）上記の課題を解決するための第５の
観点での発明は、前記強度を減じた超音波は前記撮像対
象内に注入された超音波造影剤を実質的に破壊しない程
度の強度を持つことを特徴とする請求項３または請求項
４に記載の超音波撮像装置である。

【００１１】（６）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、撮像対象内のスライス領域を超音波によ
り音線順次で走査してエコーを受信しながら前記スライ
ス領域をその厚み方向に移動させ、前記受信したエコー
に基づいて前記スライス領域の断層像を形成し、前記断
層像の画像データを前記スライス領域の厚みに垂直な方
向に投影して前記スライス領域についてのライン画像を
形成し、前記ライン画像をその形成順に平行に並べて投
影像を形成する超音波撮像方法であって、前記スライス
領域の移動を実質的に前記スライス領域の厚みに相当す
る距離ずつ順次に行うことを特徴とする超音波撮像方法
である。

【００１２】（７）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、撮像対象内のスライス領域を超音波によ
り音線順次で走査してエコーを受信しながら前記スライ
ス領域をその厚み方向に移動させ、前記受信したエコー
に基づいて前記スライス領域の断層像を形成し、前記断
層像の画像データを前記スライス領域の厚みに垂直な方
向に投影して前記スライス領域についてのライン画像を
形成し、前記ライン画像をその形成順に平行に並べて投
影像を形成する超音波撮像方法であって、前記スライス
領域の移動量を検出し、前記検出した移動量が実質的に
前記スライス領域の厚みに相当する値になるたびに前記
音線順次の走査を行うことを特徴とする超音波撮像方法
である。

【００１３】（８）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、前記検出した移動量が実質的に前記スラ
イス領域の厚みに相当する値になるまでは強度を減じた
超音波による音線順次の走査を行うことを特徴とする
（７）に記載の超音波撮像方法である。

【００１４】（９）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、前記強度を減じた超音波に対応するエコ
ー受信信号に基づき互いに異なる時期においてそれぞれ
形成した複数の断層像の相互相関に基づいて前記スライ
ス領域の移動量を検出することを特徴とする（８）に記
載の超音波撮像方法である。

【００１５】（１０）上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記強度を減じた超音波は前記撮像対
象内に注入された超音波造影剤を実質的に破壊しない程
度の強度を持つことを特徴とする（８）または（９）に
記載の超音波撮像方法である。

【００１６】（作用）本発明では、スライス領域の移動
を実質的にスライス領域の厚みに相当する距離ずつ順次
に行う。あるいは、スライス領域の移動量が実質的にス
ライス領域の厚みに相当する距離になるたびに投影像撮
像用の超音波ビームの走査を行う。これによって常に未
スキャン領域がスキャンされ、超音波造影剤から十分な
エコーを得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図１に、超音波撮像装置の
ブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の超
音波撮像装置の実施の形態の一例である。本装置の構成
によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示
される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する
実施の形態の一例が示される。

【００１８】本装置の構成を説明する。同図に示すよう
に、本装置は超音波プローブ２を有する。超音波プロー
ブ２は、撮像対象１００に当接されて超音波の送受波に
使用される。撮像対象１００は、血管に超音波造影剤１
１０が注入されている。超音波造影剤１１０は例えばマ
イクロバブル等を主体とする造影剤である。以下、超音
波造影剤を単に造影剤という。

【００１９】超音波プローブ２は、図示しない超音波ト
ランスデューサアレイ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ａｒｒ
ａｙ）を有する。超音波トランスデューサアレイは複数
の超音波トランスデューサで構成される。個々の超音波
トランスデューサは、例えばＰＺＴ（チタン（Ｔｉ）酸
ジルコン（Ｚｒ）酸鉛（Ｐｂ））セラミックス（ｃｅｒ
ａｍｉｃｓ）等の圧電材料で構成される。

【００２０】超音波プローブ２は送受信部６に接続され
ている。送受信部６は、超音波プローブ２の超音波トラ
ンスデューサアレイを駆動して超音波ビームを送信し、
また、超音波トランスデューサアレイが受波したエコー
（ｅｃｈｏ）を受信する。

【００２１】送受信部６のブロック図を図２に示す。同
図に示すように、送受信部６は信号発生ユニット６０２
を有する。信号発生ユニット６０２は、パルス（ｐｕｌ
ｓｅ）信号を所定の周期で繰り返し発生して送波ビーム
フォーマ６０４に入力する。送波ビームフォーマ６０４
は入力信号に基づいて送波ビームフォーミング信号を出
力する。送波ビームフォーミング信号は、超音波トラン
スデューサアレイにおいて送信アパーチャ（ａｐｅｒｔ
ｕｒｅ）を構成する複数の超音波トランスデューサに与
える複数のパルス信号であり、個々のパルス信号には超
音波ビームの方位および焦点に対応した遅延時間が付与
される。以下、送信アパーチャを送波アパーチャとい
う。

【００２２】送波ビームフォーマ６０４の出力信号は送
受切換ユニット６０８を通じて送波アパーチャを構成す
る複数の超音波トランスデューサに駆動信号として与え
られる。駆動信号が与えられた複数の超音波トランスデ
ューサはそれぞれ超音波を発生し、それら超音波の波面
合成により所定の方位への送波超音波ビームが形成され
る。送波超音波ビームは所定の距離に設定された焦点に
収束する。

【００２３】送波超音波のエコーが、超音波プローブ２
の受信アパーチャを構成する複数の超音波トランスデュ
ーサでそれぞれ受波される。以下、受信アパーチャを受
波アパーチャという。複数の超音波トランスデューサが
受波した複数のエコー受波信号は、送受切換ユニット６
０８を通じて受波ビームフォーマ６１０に入力される。
受波ビームフォーマ６１０は、エコー受信音線の方位お
よびエコー受信の焦点に対応した遅延を個々のエコー受
波信号に付与して加算し、所定の音線および焦点に合致
したエコー受信信号を形成する。

【００２４】エコー受信信号はフィルタ６１２によって
フィルタリングされ、所定の周波数成分が抽出される。
所定の周波数成分とは、例えば、送波超音波の基本周波
数の２倍の周波数を持つ成分すなわち第２高調波成分で
ある。これによって、造影剤１１０に特有のエコー信号
が抽出される。

【００２５】なお、フィルタ６１２が抽出する周波数成
分は第２高調波に限るものではなく、３次以上の高調波
成分、または、基本周波数より周波数が低いサブハーモ
ニクス成分、あるいは、いわゆる誘発音響放射（ｓＡ
Ｅ：ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｍｉ
ｓｓｉｏｎ）成分等、マイクロバブルに特有のエコー成
分を抽出するものであって良い。

【００２６】送波ビームフォーマ６０４は、送波超音波
ビームの方位を順次切り換えることにより音線順次の走
査を行う。受波ビームフォーマ６１０は、受波音線の方
位を順次切り換えることにより音線順次の受波の走査を
行う。これにより、送受信部６は例えば図３に示すよう
な走査を行う。すなわち、放射点２００からｚ方向に延
びる超音波ビーム２０２が扇状の２次元領域２０６をθ
方向に走査し、いわゆるセクタスキャン（ｓｅｃｔｏｒ
ｓｃａｎ）を行う。２次元領域２０６は、本発明にお
けるスライス領域の実施の形態の一例である。

【００２７】送波および受波のアパーチャを超音波トラ
ンスデューサアレイの一部を用いて形成するときは、こ
のアパーチャをアレイに沿って順次移動させることによ
り、例えば図４に示すような走査を行うことができる。
すなわち、放射点２００からｚ方向に発する超音波ビー
ム２０２が直線的な軌跡２０４上を移動することによ
り、矩形状の２次元領域２０６がｘ方向に走査され、い
わゆるリニアスキャン（ｌｉｎｅａｒ ｓｃａｎ）が行
われる。

【００２８】なお、超音波トランスデューサアレイが、
超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成されたい
わゆるコンベックスアレイ（ｃｏｎｖｅｘ ａｒｒａ
ｙ）である場合は、リニアスキャンと同様な信号操作に
より、例えば図５に示すように、超音波ビーム２０２の
放射点２００が円弧状の軌跡２０４上を移動して扇面状
の２次元領域２０６がθ方向に走査され、いわゆるコン
ベックススキャンが行えるのはいうまでもない。

【００２９】超音波ビーム２０２は、これをθ方向（ま
たはｘ方向、以下、θ方向で代表する）に見たとき、例
えば図６に示すような厚みを持っている。超音波ビーム
２０２の厚みは焦点２２０付近で最も小さくなってお
り、この部分の厚みｔがスライスの実質的な厚みとな
る。スライス厚ｔは、超音波ビーム２０２の収束度によ
って定まる。超音波ビーム２０２の収束度は超音波プロ
ーブ２の前面に設けた音響レンズ（ｌｅｎｓ）等によっ
て定まるので、スライス厚ｔは既知の値となる。

【００３０】超音波プローブ２はアクチュエータ（ａｃ
ｔｕａｔｏｒ）８に連結されている。アクチュエータ８
は、超音波プローブ２をθ走査方向とは直交する方向に
移動させるようになっている。この方向をφ方向とい
う。すなわち、アクチュエータ８はφ走査を行うもので
ある。

【００３１】φ走査は、例えば図７に示すように、超音
波プローブ２をθ走査と直交する方向に平行移動させる
ことによって行われる。これによって撮像対象１００の
内部の３次元領域３０２が走査される。φ走査は、この
他に、例えば図８に示すように、超音波プローブ２をφ
方向に揺動させることによって行うようにしても良い。
揺動の中心軸は、中心軸３００で示すように、θ走査の
音線の発散点２０８を通るようにするのがθ走査とφ走
査の角度の原点を一致させる点で好ましい。なお、φ走
査は、必ずしもアクチュエータ８によらず、操作者が手
動で行うようにしても良い。以上の、超音波プローブ
２、送受信部６およびアクチュエータ８からなる部分
は、本発明における超音波送受信手段の実施の形態の一
例である。

【００３２】送受信部６はＢモード処理部１０に接続さ
れている。送受信部６から出力される音線ごとのエコー
受信信号がＢモード処理部１０に入力される。Ｂモード
処理部１０は、図９に示すように対数増幅回路１０２と
包絡線検波回路１０４を備えている。Ｂモード処理部１
０は、対数増幅回路１０２でエコー受信信号を対数増幅
し、包絡線検波回路１０４で包絡線検波し、音線上の造
影剤１１０が生じるエコーの強度を表す信号、すなわち
Ａスコープ（ｓｃｏｐｅ）信号を得て、このＡスコープ
信号の各瞬時の振幅をそれぞれ輝度値として、造影剤１
１０に関するＢモード画像データを形成する。

【００３３】Ｂモード処理部１０は画像処理部１４に接
続されている。画像処理部１４は、Ｂモード処理部１０
から入力されるデータに基づいてＢモード画像を形成す
る。また、後述するように、Ｂモード画像に基づいてラ
イン画像を形成し、ライン画像に基づいて投影像を形成
する。

【００３４】画像処理部１４は、図９に示すように、バ
ス（ｂｕｓ）１４０によって接続された音線データメモ
リ（ｄａｔａ ｍｅｍｏｒｙ）１４２、ディジタル・ス
キャンコンバータ（ＤＳＣ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｃａｎ
ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１４４、画像メモリ１４６およ
び画像処理プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１４８を
備えている。

【００３５】Ｂモード処理部１０から音線ごとに入力さ
れたＢモード画像データは音線データメモリ１４２に記
憶される。撮像対象１００の走査が複数スライスについ
て順次に行われることにより、音線データメモリ１４２
には複数スライスの画像データがそれぞれ記憶される。
これによって、音線データメモリ１４２内に音線データ
空間が構成される。以下、音線データメモリ１４２に記
憶されたスライスごとの画像データを音線データフレー
ム（ｄａｔａ ｆｒａｍｅ）という。

【００３６】ＤＳＣ１４４は、走査変換により音線デー
タ空間のデータを物理空間のデータに変換するものであ
る。これによって、音線データ空間の画像データが物理
空間の画像データに変換される。ＤＳＣ１４４によって
変換された画像データが画像メモリ１４６に記憶され
る。すなわち、画像メモリ１４６は物理空間の画像デー
タを記憶する。

【００３７】画像処理プロセッサ１４８は、音線データ
メモリ１４２および画像メモリ１４６のデータについて
所定のデータ処理を行うものである。画像処理プロセッ
サ１４８は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）
等を用いて構成される。画像処理プロセッサ１４８のデ
ータ処理には投影像を形成するためのデータ処理が含ま
れる。このデータ処理については後にあらためて説明す
る。

【００３８】画像処理部１４には表示部１６が接続され
ている。表示部１６は画像処理部１４から画像信号が与
えられ、それに基づいて画像を表示する。表示部１６は
例えばグラフィック・ディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ
ｄｉｓｐｌａｙ）等を用いて構成される。

【００３９】以上の送受信部６、アクチュエータ８、Ｂ
モード処理部１０、画像処理部１４および表示部１６は
制御部１８に接続されている。制御部１８は、それら各
部に制御信号を与えてその動作を制御する。制御部１８
には、また、被制御の各部から例えば報知信号等各種の
信号が入力される。制御部１８による制御の下で超音波
撮像が実行される。制御部１８は、本発明における制御
手段の実施の形態の一例である。

【００４０】制御部１８は、送受信部６およびアクチュ
エータ８を制御することにより、θ走査とφ走査を協調
して行わせ、θ走査の１スキャンごとにφ走査を１ピッ
チ（ｐｉｔｃｈ）進めるようになっている。φ走査の１
ピッチは、スライス厚ｔに等しい。このようなφ走査に
より、撮像対象１００内で隣り合う複数のスライスが重
複せずに順番に走査される。

【００４１】制御部１８には操作部２０が接続されてい
る。操作部２０は操作者によって操作され、制御部１８
に所望の指令や情報を入力するようになっている。操作
部２０は、例えばキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）やそ
の他の操作具を備えた操作パネル（ｐａｎｅｌ）で構成
される。

【００４２】図１１に、投影像形成に関わる画像処理プ
ロセッサ１４８のブロック図を示す。同図に示すよう
に、画像処理プロセッサ１４８は、断層像形成ユニット
（ｕｎｉｔ）４８２、ライン画像形成ユニット４８４お
よび投影像形成ユニット４８６を有する。これら各ユニ
ットは、例えばコンピュータプログラム（ｃｏｍｐｕｔ
ｅｒ ｐｒｏｇｒａｍ）等によって実現される。

【００４３】断層像形成ユニット４８２は、本発明にお
ける断層像形成手段の実施の形態の一例である。ライン
画像形成ユニット４８４は、本発明におけるライン画像
形成手段の実施の形態の一例である。投影像形成ユニッ
ト４８６は、本発明における投影像形成手段の実施の形
態の一例である。

【００４４】断層像形成ユニット４８２はＤＳＣ１４４
の機能を含んでおり、音線データメモリ１４２から読み
出した音線データに基づいて、造影剤１１０の断層像す
なわちＢモード画像を形成する。このＢモード画像か
ら、ライン画像形成ユニット４８４がライン画像を形成
する。ライン画像の形成を図１２によって説明する。

【００４５】θ走査によって例えば図１２に示すような
断層像９０ｉが得られたとし、この断層像９０ｉに血管
断面像９２ｉが含まれるとする。血管断面像９２ｉは、
造影剤１１０のエコーによるもので信号強度の強い部分
となる。

【００４６】ライン画像形成ユニット４８４は、断層像
９０ｉの画像データについてｚ方向への最大値投影を行
い、ライン画像９３ｉを求める。ライン画像９３ｉは、
投影面９４０にける１次元画像となる。

【００４７】次のスライスの断層像９０ｊが得られたと
きも、同様にしてライン画像９３ｊを求める。以下同様
に、引き続く断層像９０ｋ，…が得られるたびに、ｚ方
向の最大値投影によるライン画像９３ｋ，…を逐次求め
る。

【００４８】投影像形成ユニット４８６は、これらライ
ン画像９３ｉ，ｊ，ｋ，…をスキャンの順番に平行に並
べて投影像を形成する。形成された投影像は血管９２０
の像を投影面９４０に投影した画像となり、例えば図１
３に示すように、血管９２０の走行状態を超音波プロー
ブ２側から見た像となる。

【００４９】なお、画像データの投影は、スライス面上
に設定した適宜の関心領域に属する画像データのみにつ
いて行うようにしても良い。これは、例えば体内の所望
の深さ範囲に位置する血管のみを投影する点で好まし
い。

【００５０】本装置の動作について説明する。操作者は
アクチュエータ８に連結された超音波プローブ２を撮像
対象１００の所望の箇所に位置決めし、操作部２０を操
作して撮像を行わせる。以下、制御部１８による制御の
下で、撮像が遂行される。

【００５１】送受信部６は超音波プローブ２を通じて音
線順次で撮像対象１００の内部をθ走査して逐一そのエ
コーを受信する。Ｂモード処理部１０はエコー受信信号
に基づいてＢモード画像データを音線ごとに求める。

【００５２】画像処理部１４は、Ｂモード処理部１０か
ら入力される音線ごとのＢモード画像データを音線デー
タメモリ１４２に記憶する。φ走査の進行につれて、例
えば図１４に概念的に示すように、３次元領域３０２の
複数のスライス９００〜９１０が順次に走査され、それ
らの画像データを記憶した複数の音線データフレームが
順次音線データメモリ１４２内に形成される。３次元領
域３０２には血管９２０が含まれる。血管９２０中には
造影剤１１０が存在する。

【００５３】このような音線データに基づいて、断層像
形成ユニット４８２が複数のスライス９００〜９１０の
断層像を形成する。複数の断層像に基づいて、ライン画
像形成ユニット４８４がライン画像を形成し、それに基
づいて投影像形成ユニット４８６が投影像を形成する。

【００５４】このような投影像を表示部１６に表示する
ことにより、表示画面には例えば図１５に示すように、
超音波プローブ２のφ走査の進行につれて、画面の上か
ら下に向けて血管９２０の走行状態が次第に写し出され
て行く。

【００５５】φ走査が画面の表示範囲に相当する範囲を
越えた後は、図１６に示すように表示画像が上方にスク
ロールされ、新たな画像が画面の下端から出現するとと
もに、画面の上端から旧い画像が退出して行く。

【００５６】ここで、θ走査とφ走査を協調して行わ
せ、撮像対象１００内で重複せずに隣り合う複数のスラ
イスを順番にスキャンするようにしているので、各スラ
イスはいずれも初めてスキャンされるものとなる。した
がって、いずれのスライスにおいても造影剤１１０から
十分なエコーを得ることができる。これによって、造影
剤を用いた投影撮像を適切に行うことができる。

【００５７】図１７に、超音波撮像装置のブロック図を
示す。本装置は、本発明の超音波撮像装置の実施の形態
の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に
関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によ
って、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示され
る。

【００５８】図１７において、図１に示したものと同様
の部分は同一の符号を付して説明を省略する。本装置で
は、アクチュエータ８が超音波プローブ２のφ走査を連
続的に行うようになっている。φ走査の速度は一定であ
る必要はない。アクチュエータ８は移動距離検出器８２
を備えている。移動距離検出器８２は、本発明における
移動量検出手段の実施の形態の一例である。移動距離検
出器８２は、アクチュエータ８による超音波プローブ２
のφ走査の移動距離を検出して制御部１８に報知する。

【００５９】制御部１８は、移動距離検出器８２が検出
した超音波プローブ２のφ走査の移動距離がスライス厚
ｔに相当する距離になるたびに送受信部６にθ走査を行
わせる。これによって、撮像対象１００内で重複せずに
隣り合う複数のスライスを順番にスキャンすることがで
き、図１に示した装置と同様に、造影剤を用いた投影撮
像を効果的に行うことができる。

【００６０】図１８に、超音波撮像装置のブロック図を
示す。本装置は、本発明の超音波撮像装置の実施の形態
の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に
関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によ
って、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示され
る。

【００６１】図１８において、図１に示したものと同様
の部分は同一の符号を付して説明を省略する。本装置で
も、アクチュエータ８が超音波プローブ２のφ走査を連
続的に行う。φ走査の速度は一定である必要はない。

【００６２】本装置では、さらに、制御部１８により送
受信部６の送波超音波の強度を強弱の２段階に切り換え
るようにしている。弱い送波超音波は造影剤１１０を実
質的に破壊しない程度のものである。制御部１８は、強
い超音波によるスキャンを１回行わせた後は、しばらく
弱い超音波によるスキャンを行わせ、後述する条件が成
立する状態になったときに再び強い超音波によるスキャ
ンを行わせるという動作を繰り返す。

【００６３】本装置では、画像処理部１４の画像処理プ
ロセッサ１４８は、図１９に示すような構成を有する。
同図に示す構成は、相互相関演算ユニット４８８以外は
図１１に示したものと同様である。相互相関演算ユニッ
ト４８８は、例えばコンピュータプログラム等により実
現される。

【００６４】ここでは、ライン画像形成ユニット４８４
は、強い送波超音波でスキャンしたときの断層像に基づ
いてライン画像を形成するようにしている。なお、送波
超音波の強弱は制御部１８から通知される。

【００６５】相互相関演算ユニット４８８には、断層像
形成ユニット４８２から断層像が入力される。相互相関
演算ユニット４８８は、弱い超音波で撮像した複数の断
層像について相互相関演算を行い、その結果を制御部１
８に報知する。なお、送波超音波の強弱は制御部１８か
ら通知される。

【００６６】φ走査の進行に伴う相互相関演算ユニット
４８８の相互相関演算の概念図を図２０に示す。同図に
示すように、スライスＳａを強い送波超音波でスキャン
したとすると、次回のスキャンは弱い送波超音波でスキ
ャンする。これにより、スライスＳａからφ方向に少し
ずれたスライスＳｂが弱い送波超音波でスキャンされ
る。スライスＳｂはスライスＳａと重複する部分が多
く、そこでは血管９２０中の造影剤１１０が前回の強い
送波超音波によって破壊されあらかた消滅している。こ
のようなスライスＳｂの断層像が相互相関演算ユニット
４８８に先ず入力される。

【００６７】次のスキャンも弱い送波超音波で行われ
る。このとき、スライスＳｂからφ方向に少しずれたス
ライスＳｃがスキャンされる。このスライスＳｃの断層
像が相互相関演算ユニット４８８に入力される。

【００６８】相互相関演算ユニット４８８は、スライス
Ｓｂの断層像に対するスライスＳｃの断層像の相互相関
を求める。スライスＳｃはスライスＳｂと重複する部分
が多いので２つの断層像については高い相関が得られ
る。

【００６９】その次のスキャンも弱い送波超音波で行わ
れる。これにより、スライスＳｃからφ方向に少しずれ
た図示しないスライスＳｄがスキャンされる。このスラ
イスＳｄの断層像が相互相関演算ユニット４８８に入力
される。

【００７０】相互相関演算ユニット４８８は、スライス
Ｓｂの断層像に対するスライスＳｄの断層像の相互相関
を求める。スライスＳｄはスライスＳｂと重複する部分
がまだ多いので比較的高い相関が得られる。この繰り返
しにより、スライスＳｂの断層像と順次に得られる各断
層像との相互相関を求めて行く。

【００７１】やがて、φ方向の移動距離がスライス厚ｔ
に相当する距離になり、スライスＳｊの断層像との相互
相関が求められる。スライスＳｊでは造影剤１１０は大
部分が実質的に未破壊である。このためスライスＳｊの
断層像はスライスＳｂの断層像との相関が極めて低くな
る。

【００７２】制御部１８は各回の相関演算結果を監視し
ており、相関値が所定の閾値を割り込んだことをもっ
て、φ走査の移動距離がスライス厚ｔ相当の距離に達し
たとする。相互相関演算ユニット４８８および制御部１
８からなる部分は、本発明における移動量検出手段の実
施の形態の一例である。

【００７３】この状態になったとき、制御部１８はその
次のスキャンを強い送波超音波で行わせる。これにより
スライスＳｊからφ方向に少しずれたスライスＳｋが強
い送波超音波でスキャンされる。スライスＳｋでは造影
剤１１０が未破壊の状態で存在するので、強い送波超音
波により適正な造影撮像を行うことができる。

【００７４】スライスＳｋの断層像に基づきライン画像
形成ユニット４８４がライン画像を形成し、投影像形成
ユニット４８６がこのライン画像をスライスＳａについ
てのライン画像と並べて投影像を形成する。以上の動作
の繰り返しにより撮像を遂行する。投影像は造影剤１１
０が確実に存在するスライスの断層像に基づいて形成さ
れるので、品質の良い投影像を得ることができる。

【００７５】以上、超音波プローブを機械的に変位させ
て３次元領域をスキャンする例について説明したが、３
次元領域のスキャンはそれに限るものではなく、例えば
超音波トランスデューサの２次元アレイを備えた超音波
プローブにより、電子的に行うようにしても良いのはも
ちろんである。

【００７６】また、断層像をｚ方向に投影した投影像を
形成する例で説明したが、投影方向はθないしｘ方向と
しても良く、要するにスライスの厚みに垂直な方向であ
って良い。

【００７７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、超音波造影剤を用いた投影撮像を効果的に行う超
音波撮像装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】図１に示した装置の送受信部のブロック図であ
る。

【図３】図２に示した送受信部による音線走査の概念図
である。

【図４】図２に示した送受信部による音線走査の概念図
である。

【図５】図２に示した送受信部による音線走査の概念図
である。

【図６】超音波ビームの概念図である。

【図７】図１に示した装置によるφ走査の概念図であ
る。

【図８】図１に示した装置によるφ走査の概念図であ
る。

【図９】図１に示した装置のＢモード処理部のブロック
図である。

【図１０】図１に示した装置の画像処理部のブロック図
である。

【図１１】図１０に示した画像処理プロセッサのブロッ
ク図である。

【図１２】図１１に示したライン画像形成ユニットによ
るライン画像形成の概念図である。

【図１３】図１１に示した投影像形成ユニットによる投
影像形成の概念図である。

【図１４】図１に示した装置による複数スライス走査の
概念図である。

【図１５】図１に示した装置による投影像表示の概念図
である。

【図１６】図１に示した装置による投影像表示の概念図
である。

【図１７】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック
図である。

【図１８】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック
図である。

【図１９】図１８に示した装置における画像処理プロセ
ッサのブロック図である。

【図２０】図１８に示した装置によるφ走査の概念図で
ある。

【符号の説明】

２ 超音波プローブ ６ 送受信部 ８ アクチュエータ １０ Ｂモード処理部 １４ 画像処理部 １６ 表示部 １８ 制御部 ２０ 操作部 １００ 撮像対象 １４０ バス １４２ 音線データメモリ １４４ ＤＳＣ １４６ 画像メモリ １４８ 画像処理プロセッサ ４８２ 断層像形成ユニット ４８４ ライン画像形成ユニット ４８６ 投影像形成ユニット ４８８ 相互相関演算ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C301 AA02 BB01 BB02 BB23 BB28 BB34 BB35 CC02 EE20 GB06 GD02 HH02 HH24 HH37 HH38 HH52 JB11 JB28 JB29 JB35 JB39 JC20 KK17 LL02 LL04 LL06 LL20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像対象内のスライス領域を超音波によ
   り音線順次で走査してエコーを受信しながら前記スライ
   ス領域をその厚み方向に移動させる超音波送受信手段
   と、 前記受信したエコーに基づいて前記スライス領域の断層
   像を形成する断層像形成手段と、 前記断層像の画像データを前記スライス領域の厚みに垂
   直な方向に投影して前記スライス領域についてのライン
   画像を形成するライン画像形成手段と、 前記ライン画像をその形成順に平行に並べて投影像を形
   成する投影像形成手段と、を有する超音波撮像装置であ
   って、 前記超音波送受信手段に前記スライス領域の移動を実質
   的に前記スライス領域の厚みに相当する距離ずつ順次に
   行わせる制御手段、を具備することを特徴とする超音波
   撮像装置。
2. 【請求項２】 撮像対象内のスライス領域を超音波によ
   り音線順次で走査してエコーを受信しながら前記スライ
   ス領域をその厚み方向に移動させる超音波送受信手段
   と、 前記受信したエコーに基づいて前記スライス領域の断層
   像を形成する断層像形成手段と、 前記断層像の画像データを前記スライス領域の厚みに垂
   直な方向に投影して前記スライス領域についてのライン
   画像を形成するライン画像形成手段と、 前記ライン画像をその形成順に平行に並べて投影像を形
   成する投影像形成手段と、を有する超音波撮像装置であ
   って、 前記スライス領域の移動量を検出する移動量検出手段
   と、 前記検出した移動量が実質的に前記スライス領域の厚み
   に相当する値になるたびに前記超音波送受信手段に前記
   音線順次の走査を行わせる制御手段と、を具備すること
   を特徴とする超音波撮像装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は前記検出した移動量が実
   質的に前記スライス領域の厚みに相当する値になるまで
   は強度を減じた超音波による音線順次の走査を前記超音
   波送受信手段に行わせる、ことを特徴とする請求項２に
   記載の超音波撮像装置。
4. 【請求項４】 前記移動量検出手段は前記強度を減じた
   超音波に対応するエコー受信信号に基づき前記断層像形
   成手段が互いに異なる時期においてそれぞれ形成した複
   数の断層像の相互相関に基づいて前記スライス領域の移
   動量を検出する、ことを特徴とする請求項３に記載の超
   音波撮像装置。
5. 【請求項５】 前記強度を減じた超音波は前記撮像対象
   内に注入された超音波造影剤を実質的に破壊しない程度
   の強度を持つ、ことを特徴とする請求項３または請求項
   ４に記載の超音波撮像装置。