JP2001238884A - Method of quantitative analysis on aspect of tissue by ultrasound diagnostic equipment and ultrasound - Google Patents

Method of quantitative analysis on aspect of tissue by ultrasound diagnostic equipment and ultrasound

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JP2001238884A
JP2001238884A JP2000054201A JP2000054201A JP2001238884A JP 2001238884 A JP2001238884 A JP 2001238884A JP 2000054201 A JP2000054201 A JP 2000054201A JP 2000054201 A JP2000054201 A JP 2000054201A JP 2001238884 A JP2001238884 A JP 2001238884A
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ultrasonic diagnostic
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quantitative analysis
ultrasonic
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Naohisa Kamiyama
直久 神山
Hiroyuki Hachiya
弘之 蜂屋
Tadashi Yamaguchi
匡 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain quantitative information on the degree of deviation of shapes of the particular tissue from normal accurately, automatically, and easily. SOLUTION: The ultrasound diagnostic equipment have a mechanism that computer-enhanced cross-sectional images are obtained by emitting ultrasound pulse to an examinee's body. This equipment is provided with following means: Means (13, 40, 36, 26) set up areas for analysis on a part of the cross-sectional images. Means (12, 21, 22, 23) pick up echo signals reflected at parts of the examinee's body after ultrasound pulses are emitted to parts of the examinee's body, which are the areas for analysis, according to the emitting conditions for quantitative analysis. Means (24,31-33) perform quantitative analysis on aspects of tissue depending on reflected echoes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体に照射した
超音波に依るエコー信号に基づき被検体内の超音波画像
を得る超音波イメージングの装置及び方法に係り、とく
に、そのエコー信号の強度分布から被検体の組織性状を
定量解析する機能を備えた超音波診断装置及び定量解析
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic imaging apparatus and method for obtaining an ultrasonic image in an object based on an echo signal generated by an ultrasonic wave applied to the object, and more particularly, to the intensity of the echo signal. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of quantitatively analyzing a tissue property of a subject from distribution and a quantitative analysis method.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波信号の医学的な応用は多岐にわた
り、超音波診断装置もその1つである。
2. Description of the Related Art Medical applications of ultrasonic signals are diversified, and an ultrasonic diagnostic apparatus is one of them.

【0003】この超音波診断装置の主流は、超音波パル
ス反射法を用いて生体の軟部組織の断層像を得るタイプ
である。この撮像法は無侵襲で組織の断層像を得ること
ができ、X線診断装置、X線CTスキャナ、MRI装
置、および核医学診断装置など、ほかの医用モダリティ
に比べて、リアルタイム表示が可能、装置が小形で比較
的安価、X線などの被曝が無い、超音波ドプラ法に拠り
血流イメージングができるなど、多くの利点を有してい
る。このため、循環器(心臓)、腹部(肝臓、腎臓な
ど)、乳腺、甲状腺、泌尿器、および産婦人科などの診
断において広く利用されている。特に、超音波プローブ
を体表に当てるだけの簡単な操作によって心臓の拍動や
胎児の動きをリアルタイムに観察できること、X線被爆
の心配も無いことから何度も繰り返して検査できるこ
と、さらには、超音波診断装置をベッドサイドに移動さ
せて容易に検査を行うことができる等の種々の利点も持
ち合わせている。
[0003] The mainstream of this ultrasonic diagnostic apparatus is of a type in which a tomographic image of a soft tissue of a living body is obtained using an ultrasonic pulse reflection method. This imaging method can obtain a tomographic image of tissue non-invasively, and it can be displayed in real time compared to other medical modalities such as X-ray diagnostic equipment, X-ray CT scanner, MRI equipment, and nuclear medicine diagnostic equipment, It has many advantages, such as a small and relatively inexpensive device, no exposure to X-rays and the like, and blood flow imaging based on the ultrasonic Doppler method. For this reason, it is widely used in the diagnosis of the circulatory organ (heart), abdomen (liver, kidney, etc.), mammary gland, thyroid gland, urology, obstetrics and gynecology. In particular, it is possible to observe the heart beat and the movement of the fetus in real time with a simple operation just by applying the ultrasonic probe to the body surface, and it is possible to repeatedly perform the examination because there is no worry about X-ray exposure, It also has various advantages such that the ultrasonic diagnostic apparatus can be easily moved to the bedside for easy examination.

【0004】また、現在使用されている超音波診断装置
は通常、種々の計測機能を有している。ここで言う「計
測」とは、被検体内の物理的事象を定量化することであ
り、計測結果は数値自体、及び/又は、数値に相当する
色や輝度などの量に変換されて提示される。
Further, currently used ultrasonic diagnostic apparatuses usually have various measurement functions. The term "measurement" as used herein refers to quantifying a physical event in a subject, and the measurement result is converted into a numerical value itself and / or a quantity such as color or luminance corresponding to the numerical value and presented. You.

【0005】従来の超音波診断装置に搭載されている計
測機能の主なものを以下に列挙する。 形状計測:この形状計測機能により、例えば肝臓腫瘍の
大きさ、心筋の壁厚、胎児の大きさなどが計測される。 速度計測:この速度計測機能には、例えば、ドプラ法を
用いた動脈の血流速度、カラードプラ法を用いた肝臓内
血管の血流速度マッピングがある。 体積、流量などの計測:この計測機能により、例えば、
心腔内のいくつかの長さを元にした心腔の容積推定、造
影剤の信号強度の経時変化からの血流量の計測が行われ
る。
[0005] The main measuring functions mounted on the conventional ultrasonic diagnostic apparatus are listed below. Shape measurement: With this shape measurement function, for example, the size of a liver tumor, the wall thickness of a myocardium, the size of a fetus, and the like are measured. Velocity measurement: The velocity measurement function includes, for example, blood flow velocity of an artery using the Doppler method and blood flow velocity mapping of blood vessels in the liver using the color Doppler method. Measurement of volume, flow rate, etc .: With this measurement function, for example,
The volume of the heart chamber is estimated based on several lengths in the heart chamber, and the blood flow is measured from the temporal change of the signal intensity of the contrast agent.

【0006】このような計測によって得られる計測値
は、当然のことながら、疾病の重症度を評価する上で有
用な情報になるものが多い。例えば、腫瘍サイズや血管
内の逆流の程度などの情報はすぐさま、治療の必要性の
度合いを示している。
Naturally, the measurement values obtained by such measurement often serve as useful information for evaluating the severity of the disease. For example, information such as the size of the tumor or the degree of regurgitation in the blood vessel immediately indicates the need for treatment.

【0007】その一方で、疾病を直接評価するためのも
のではなくても、被検体の健康状態の診断に間接的に役
立つ計測情報は多く存在している。日常の身近な計測と
してはむしろ、この方が一般的である。例えば、被検体
の身長、体重、血圧、或いは血液検査によって得られる
様々な数値などが、この範疇に入る。
[0007] On the other hand, there is a lot of measurement information which is not for directly evaluating a disease but is indirectly useful for diagnosing the health condition of a subject. This is more common as a familiar measurement in everyday life. For example, the height, weight, blood pressure, or various numerical values obtained by a blood test of the subject fall into this category.

【0008】さらに、このような様々な計測機能とは一
線を画す事項として、医師の経験的な判断に拠る、定量
化に近い診断がある。この貴重な診断は、医療現場にお
いて随所にみることができる。例えば、肝臓の超音波診
断画像が提示されたときに、そのスペックルパターンの
「均一さ」を目視観察して、不均一な様相が強い場合、
肝硬変の異常肝の疑いがある、と診断されている。これ
まで、この例の場合のような「異常度」は数値化されて
おらず、あくまで診断は医師の経験的な判断に拠ってい
る。
[0008] Further, as a matter that is different from such various measurement functions, there is a diagnosis close to quantification based on empirical judgment of a doctor. This valuable diagnosis can be found everywhere in the medical field. For example, when an ultrasound diagnostic image of the liver is presented, visually observe the "uniformity" of the speckle pattern, and if the non-uniform appearance is strong,
He has been diagnosed with suspected abnormal liver cirrhosis. Until now, the “abnormality” as in the case of this example has not been quantified, and the diagnosis is based on the empirical judgment of the doctor.

【0009】上述の如く、医師の経験的な判断に拠る診
断が人間のどのような認識パターンの元に行われている
のか、という疑問を客観的に且つ科学的に解明して定量
化しようという研究が既に幾つかなされている。例え
ば、 (1)Yamaguchi T, HachiyaH,
“Modelingof the Cirrhotic
Liver Considering the Li
ver Lobule Structure”, Jp
n.J.Appl.Phys. Vol.38(199
9) pp.3382−3392; (2)大塚、山口、蜂屋:「病変肝の超音波bモード画
像のシミュレーションによる検討」、信学技報 US9
6−16(1996−06)、pp.15−22 などの論文が知られている。
[0009] As described above, it is intended to objectively and scientifically elucidate and quantify the question of what kind of recognition pattern of humans is used to make a diagnosis based on the empirical judgment of a doctor. Some research has already been done. For example, (1) Yamaguchi T, Hachiya H,
“Modeling of the Cirrhotic
LiverConsidering the Li
ver Lobe Structure ", Jp
n. J. Appl. Phys. Vol. 38 (199
9) pp. 3382-3392; (2) Otsuka, Yamaguchi, Hachiya: "Simulation of Ultrasound b-Mode Image of Lesioned Liver by Simulation", IEICE Tech.
6-16 (1996-06) pp. Articles such as 15-22 are known.

【0010】いずれにせよ、このような医師の経験的な
判断に拠る診断を客観的な計測法と計測値として提供す
ることは、診断にとって有用になるものと期待されてい
るところではある。
In any case, providing such a diagnosis based on the empirical judgment of a physician as an objective measurement method and a measurement value is expected to be useful for the diagnosis.

【0011】ここで、上述の研究論文の内容に基づく定
量化の基本的な手法について説明する。
Here, a basic method of quantification based on the contents of the above research paper will be described.

【0012】図15(A)、(B)には、肝臓の断層像
を模式的に示す。同図(A)は肝臓に異常の無い正常者
の断層像であり、肝臓のスペックルパターンと呼ばれる
模様が比較的一様に見えている。スペックルパターンと
は、肝臓内の無数の散乱体が超音波の解像度以下の細か
さで分布しているときに、散乱波の無数の重畳によって
エコー信号強度に高い部分と低い部分とが生じる現象で
ある。これは、いわゆる干渉縞に近い物理現象であり、
断層像に現れる白い点は構造物を直接に反映するもので
はないことが知られている。
FIGS. 15A and 15B schematically show tomographic images of the liver. FIG. 2A is a tomographic image of a normal person having no abnormality in the liver, and a pattern called a speckle pattern of the liver looks relatively uniform. Speckle pattern is a phenomenon that when countless scatterers in the liver are distributed with a fineness equal to or less than the resolution of ultrasound, countless superposition of scattered waves causes high and low portions of the echo signal intensity to occur. It is. This is a physical phenomenon similar to a so-called interference fringe,
It is known that white dots appearing in tomographic images do not directly reflect structures.

【0013】これに対し、同図(B)は疾病を持つ異常
な肝臓の断層像を模式的に示しており、スペックルパタ
ーンが上記同図(A)の画像に比べて、不均一さが増し
ている。この種の画像が得られる代表症例は肝硬変であ
る。肝硬変が進んでくるほど、解剖学的には結節の数及
び大きさが共に増大してくるため、それらの構造物(結
節など)を徐々に反映させたエコーパターンが現れてく
る。硬変した肝臓はそれ自体では疾病とは言えない。し
かし、硬変肝臓はその後、肝臓ガンを発病させる恐れが
あることが知られているため、硬変肝臓を早めに見つけ
ることは非常に重要となっている。
On the other hand, FIG. 2B schematically shows a tomographic image of an abnormal liver having a disease, and the speckle pattern has a non-uniformity compared to the image of FIG. Is increasing. A typical case in which this type of image is obtained is cirrhosis. As the cirrhosis progresses, the number and size of the nodules both increase anatomically, and an echo pattern that gradually reflects those structures (such as nodules) appears. Cirrhotic liver is not a disease in itself. However, it is very important to find cirrhosis liver early because cirrhosis liver is known to cause liver cancer thereafter.

【0014】図16(A)のグラフは、正常な肝臓から
反射されるエコー信号の輝度値の確率密度分布を示す。
確率・統計学的な観点から言えば、散乱体がランダムに
分布しているならば、それらの散乱体から反射されるエ
コー信号の強度である振幅値の確率密度分布P(x)
は、
FIG. 16A shows a probability density distribution of luminance values of echo signals reflected from a normal liver.
From a stochastic and statistical point of view, if the scatterers are randomly distributed, the probability density distribution P (x) of the amplitude value which is the intensity of the echo signal reflected from those scatterers
Is

【数1】 P(x)=(x/σ)exp(−x/2σ) で表されるレイリー分布に従う。ここで、σは分散を
表し、平均は0と規格化される。
According to a Rayleigh distribution represented by P (x) = (x / σ 2 ) exp (−x 2 / 2σ 2 ). Here, σ 2 represents the variance, and the average is normalized to 0.

【0015】肝臓が正常である場合、肝臓内の散乱体は
ランダムに存在していると仮定できるため、肝臓を表す
画像輝度(振幅)の確率密度関数は図16(A)のよう
にレイリー分布を呈することとなる。しかし、肝臓に上
述のように結節などの異常が起こると、そのスペックル
パターンは構造物を反映するようになり、ランダムとは
言えなくなる。その結果、輝度(振幅)の確率密度関数
は、同図(B)に示す如く、レイリー分布から外れる。
If the liver is normal, it can be assumed that the scatterers in the liver are present at random. Therefore, the probability density function of the image luminance (amplitude) representing the liver is Rayleigh distribution as shown in FIG. Will be exhibited. However, when an abnormality such as a nodule occurs in the liver as described above, the speckle pattern reflects a structure and cannot be said to be random. As a result, the probability density function of luminance (amplitude) deviates from the Rayleigh distribution as shown in FIG.

【0016】このように、肝臓が正常であるか、異常で
あるかの判断は、エコー信号の強度の確率密度分布曲線
が呈する概形を観察することにより可能になる。
As described above, it is possible to determine whether the liver is normal or abnormal by observing the general shape of the probability density distribution curve of the intensity of the echo signal.

【0017】上述で引用した論文によれば、実測により
得られた確率密度分布と理論値としてのレイリー分布と
の間の誤差を評価の判断基準としている。
According to the paper cited above, an error between the probability density distribution obtained by actual measurement and the Rayleigh distribution as a theoretical value is used as a criterion for evaluation.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】前述した論文記載の内
容によれば、エコー信号の強度分布に関する確率密度分
布がレイリー分布のどの程度、類似しているかという観
点から臓器組織の正常・異常についての定量化が可能で
あることが実証されている。
According to the contents of the above-mentioned paper, the degree of similarity between the probability density distribution concerning the intensity distribution of the echo signal and the Rayleigh distribution is considered from the viewpoint of the normal / abnormality of the organ tissue. It has been demonstrated that quantification is possible.

【0019】しかしながら、この論文記載の定量化に関
する問題として、「いかに正確に確率密度分布を求める
か」ということが挙げられる。既に知られているよう
に、ある事象がどの程度の確率分布を持つかを調べるに
は、サンプル数(標本数)が十分に大きいことが必要で
ある。例えば、サイコロを振って「1」の目が出る確率
は1/6であるが、サンプル数が少ない場合、実際に
は、かかる確率のバラツキが大きくなる。サンプル数が
大きくなって、初めて1/6の確率に近づく。例えば、
6回振っただけでは、「1」の目が出る確率は、0回若
しくは3回という場合も起こり得るが、6000回振る
と、例えば988回といった、1/6に近い値に近づく
のである。
However, a problem regarding the quantification described in this paper is "How to accurately determine the probability density distribution." As already known, in order to find out how much a certain event has a probability distribution, the number of samples (the number of samples) needs to be sufficiently large. For example, the probability of rolling a dice to get a "1" is 1/6, but when the number of samples is small, the probability of such a probability actually increases. Only when the number of samples increases, does the probability approach 1/6. For example,
If the player shakes only six times, the probability that the number "1" will appear is 0 or 3 times. However, if the player shakes 6000 times, the probability approaches 1/6, such as 988 times.

【0020】しかし、前述した論文記載の定量化法によ
れば、確率密度分布を求めるためのサンプルはビデオテ
ープ等に記録された超音波診断に拠る断層像(Bモード
像であるグレースケール画像)から取得されていた。こ
れに因り、以下のような問題が生じる恐れがある。
However, according to the quantification method described in the above-mentioned article, the sample for obtaining the probability density distribution is a tomographic image (gray scale image which is a B-mode image) based on ultrasonic diagnosis recorded on a video tape or the like. Had been obtained from. This may cause the following problems.

【0021】(1)輝度画像を用いることに起因した精
度の諸問題 輝度画像は対数圧縮(対数演算によるエコーデータの圧
縮処理)された画像データから成るため、定量化のため
には、画像データの輝度値が圧縮前のリニアな特性に戻
すために、逆対数変換を行わなければならない。デジタ
ルデータを扱う限り、その処理には誤差を生じる。
(1) Various problems of accuracy caused by using a luminance image Since a luminance image is composed of image data which has been logarithmically compressed (compression processing of echo data by logarithmic calculation), image data is used for quantification. In order to return the luminance value of to the linear characteristic before compression, antilogarithmic conversion must be performed. As long as digital data is handled, errors occur in its processing.

【0022】また、有意な逆対数変換を行うためには、
装置上の輝度のグレースケールは線形であることが保証
されていなければならない。しかし、実際には、必ずし
も線形にはなっていない。むしろ、視認性を高めるため
に、輝度を曲線スケールで処理していることが多い。
In order to perform a significant antilog transformation,
The luminance gray scale on the device must be guaranteed to be linear. However, in practice, it is not always linear. Rather, luminance is often processed on a curved scale in order to enhance visibility.

【0023】さらに、ビデオテープに画像データを記録
するときの輝度特性も実際には線形ではなく、ビデオレ
コーダの機種、ビデオテープの品種によって多少とも変
化していることは不可避である。また記録時に輝度飽和
が起こっただけでも、もはや正確な評価を下すことは困
難である。
Furthermore, the luminance characteristic when recording image data on a video tape is not actually linear, and it is inevitable that the luminance characteristic slightly changes depending on the type of video recorder and the type of video tape. Even when luminance saturation occurs during recording, accurate evaluation is no longer possible.

【0024】(2)サンプル数に起因した諸問題 ビデオ画像の場合、ビデオ画素それぞれがサンプルに相
当する。通常のビデオフォーマットは、640×480
=約30万画素から成る。しかし、評価する対象は臓器
組織における局所領域であるから、サンプル数は実際に
は多くても1000画素程度になってしまう。加えて、
サンプルには血管壁や臓器境界の高輝度信号は含まれな
いように、それらを避けて局所領域を設定する注意が必
要である。このため、サンプル数を更に減少させなけれ
ばならないことが多い。
(2) Problems caused by the number of samples In the case of a video image, each video pixel corresponds to a sample. The normal video format is 640x480
= Consisting of about 300,000 pixels. However, since the evaluation target is a local region in the organ tissue, the number of samples is actually about 1000 pixels at most. in addition,
Attention must be paid to setting a local region avoiding high-brightness signals of the blood vessel wall and the organ boundary so as not to include them in the sample. For this reason, it is often necessary to further reduce the number of samples.

【0025】一方、図17に示す如く、「超音波の走査
線」と「ビデオ画像の走査線」との関係に起因した問題
も重要視されなければならない。超音波の走査線はプロ
ーブを中心に大略、扇形を成すようにスキャンされるこ
とが多く、そのような場合、走査線密度は体表から近距
離の部分では密に、反対に遠距離の部分では粗になる。
超音波の走査線密度は、様々な態様に設定することが可
能ではあるが、通常、ビデオ画素に比べて粗い場合も多
い。このようなときにビデオフォーマットの走査線に変
換するには、図17に模式的に示す如く、補間処理が行
われ、これにより新たな画素が生成される。この補間処
理により画像の平滑化は図られるが、画像の情報量が増
える訳ではない。このため、実際には、情報量は画素数
よりも少ないといった事態も招来される。
On the other hand, as shown in FIG. 17, the problem caused by the relationship between the "scanning line of the ultrasonic wave" and the "scanning line of the video image" must be emphasized. Ultrasound scan lines are often scanned in a sector around the probe, and in such a case, the scan line density is dense at a short distance from the body surface and conversely at a long distance. Then it becomes coarse.
Although the scanning line density of the ultrasonic wave can be set in various modes, it is often rough in comparison with a video pixel. In such a case, in order to convert the scanning line into a video format scanning line, an interpolation process is performed as schematically shown in FIG. 17, thereby generating a new pixel. Although the image is smoothed by this interpolation processing, the information amount of the image does not increase. For this reason, a situation where the amount of information is smaller than the number of pixels is actually caused.

【0026】本発明は、以上のような従来の定量化法が
有する問題に鑑みてなされたもので、組織性状が正常な
状態からどの程度逸脱しているかを示す定量的な情報を
精度良く提示することができる超音波診断装置及び定量
解析法を提供することを、その主な目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional quantification method, and presents quantitative information indicating how much the tissue property deviates from a normal state with high accuracy. It is a main object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and a quantitative analysis method capable of performing the above.

【0027】また、本発明は、組織形状が正常な状態か
らどの程度逸脱しているかを示す定量的な情報を精度良
く、自動的に、且つ簡単に提示ことができる超音波診断
装置及び定量解析法を提供することを、別の目的とす
る。
The present invention also provides an ultrasonic diagnostic apparatus and a quantitative analysis system capable of presenting quantitative information indicating how much the tissue shape deviates from a normal state with high accuracy, automatically and easily. It is another purpose to provide the law.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上述した種々の目的を達
成するため、本発明の超音波診断装置は、その基本構成
として、被検体に超音波パルスを照射することにより断
層像を得る装置であって、前記断層像内の少なくとも一
部に解析領域を設定する解析領域設定手段と、前記解析
領域に相当する被検体部位に前記超音波パルスを定量解
析用の送信条件に従って送信し且つその送信に伴って前
記被検体部位から発生するエコー信号を受信する定量解
析用送受信手段と、前記エコー信号に基づき組織性状を
定量解析する定量解析手段と、を備えたことを特徴とす
る。これにより、組織形状が正常な状態からどの程度逸
脱しているかを示す定量的な情報を精度良く、自動的
に、且つ簡単に提示ことができる。
In order to achieve the above-mentioned various objects, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention has, as a basic configuration, an apparatus for obtaining a tomographic image by irradiating an object with an ultrasonic pulse. Analysis area setting means for setting an analysis area in at least a part of the tomographic image; and transmitting the ultrasonic pulse to a subject site corresponding to the analysis area according to a transmission condition for quantitative analysis and transmitting the ultrasonic pulse. And a quantitative analysis transmitting / receiving means for receiving an echo signal generated from the subject site, and a quantitative analysis means for quantitatively analyzing a tissue property based on the echo signal. As a result, quantitative information indicating how much the tissue shape deviates from the normal state can be accurately, automatically and easily presented.

【0029】好適には、定量解析手段は、前記エコー信
号の強度を演算する強度演算手段と、このエコー信号の
強度のデータから確率密度分布を演算する確率密度分布
演算手段と、を備える。
Preferably, the quantitative analysis means includes intensity calculation means for calculating the intensity of the echo signal, and probability density distribution calculation means for calculating a probability density distribution from the data of the intensity of the echo signal.

【0030】この場合、好ましくは、定量解析手段は、
前記確率密度分布を曲線としてモニタ画面に表示する分
布曲線表示手段を備える。例えば、分布曲線表示手段
は、前記確率密度分布の曲線と基準となる確率密度分布
の曲線とを同一画面に比較させて表示する手段である。
また例えば、前記基準となる確率密度分布の曲線はレイ
リー分布に従う理論値から成る確率密度分布曲線であっ
てもよい。
In this case, preferably, the quantitative analysis means comprises:
Distribution curve display means for displaying the probability density distribution as a curve on a monitor screen is provided. For example, the distribution curve display means is a means for comparing and displaying the probability density distribution curve and the reference probability density distribution curve on the same screen.
Further, for example, the probability density distribution curve serving as the reference may be a probability density distribution curve composed of theoretical values according to a Rayleigh distribution.

【0031】また別の例として、前記確率密度分布の曲
線データを記録媒体又は通信手段を介して装置外部に転
送する転送手段を備えていてもよい。
As another example, a transfer means for transferring the curve data of the probability density distribution to the outside of the apparatus via a recording medium or a communication means may be provided.

【0032】さらに別の例として、定量解析手段は、前
記エコー信号の強度を演算する強度演算手段と、このエ
コー信号の強度のデータから確率密度分布を演算する確
率密度分布演算手段と、この確率密度分布と基準となる
確率密度分布との間の誤差を演算する誤差演算手段と、
この誤差を前記組織性状の定量化情報として提示する定
量化情報提示手段と、を備えることができる。例えば、
誤差演算手段は、演算した前記確率密度分布と基準とな
る前記確率密度分布との間の誤差を最小二乗法に基づき
最小二乗誤差として演算する手段である。
As still another example, the quantitative analysis means includes intensity calculation means for calculating the intensity of the echo signal, probability density distribution calculation means for calculating a probability density distribution from the data of the intensity of the echo signal, Error calculating means for calculating an error between the density distribution and a reference probability density distribution,
Quantification information presenting means for presenting the error as quantification information of the tissue property. For example,
The error calculating means is means for calculating an error between the calculated probability density distribution and the reference probability density distribution as a least square error based on a least square method.

【0033】また、上述の各構成に各種の構成を付加で
きる。例えば、定量解析手段による定量解析の開始及び
終了の少なくとも一方を指令する指令手段を備えること
が望ましい。また、前記送信条件に従う送受信は、超音
波パルスの走査線密度を解析領域以外の領域に対する走
査線密度の2倍以上に設定した送受信であってもよい。
更に、この送受信は、超音波パルスによる略同一の走査
線上のエコー信号を、異なる送受信条件にて2回以上取
得する送受信であってもよいし、超音波パルスの送信に
伴って解析領域上の2方向以上の並列同時受信により行
われる送受信であってもよいし、さらに、超音波パルス
による略同一の走査線上のスキャンを異なる送信振動子
の組み合わせにより2回以上行う態様、及び、同一のエ
コー信号に対して異なる受信振動子の組み合わせより2
回以上受信する態様のうちの少なくとも一方で行われる
送受信であってもよい。また例えば、前記送信条件に従
う送受信は、解析領域上の超音波パルスによる同一走査
線上のスキャンを、送信焦点を変化させて2回以上行う
送受信であってもよい。また、この送受信は、超音波パ
ルスとして、コード化された広帯域の周波数成分を含む
超音波パルスで行う送受信であってもよい。さらに、前
記送信条件に従う送受信は、超音波パルスとして、広帯
域の周波数成分を含むチャープ信号から成る超音波パル
スで行う送受信であってもよい。
Various configurations can be added to the above-described configurations. For example, it is desirable to have command means for commanding at least one of start and end of quantitative analysis by the quantitative analysis means. The transmission and reception according to the transmission condition may be transmission and reception in which the scanning line density of the ultrasonic pulse is set to be twice or more the scanning line density for an area other than the analysis area.
Further, this transmission / reception may be transmission / reception in which an echo signal on the same scanning line by an ultrasonic pulse is acquired twice or more under different transmission / reception conditions, or the transmission / reception of the ultrasonic pulse may be performed on an analysis area. Transmission and reception performed by parallel simultaneous reception in two or more directions may be performed, and scanning on the same scanning line by an ultrasonic pulse is performed two or more times by a combination of different transmission transducers, and the same echo 2 from the combination of different receiving oscillators for the signal
The transmission and reception may be performed in at least one of the modes of receiving more than once. Further, for example, transmission and reception according to the transmission condition may be transmission and reception in which scanning on the same scanning line by an ultrasonic pulse on the analysis region is performed two or more times while changing the transmission focal point. This transmission / reception may be transmission / reception performed using an ultrasonic pulse including a coded broadband frequency component as the ultrasonic pulse. Further, the transmission and reception according to the transmission condition may be transmission and reception performed using an ultrasonic pulse composed of a chirp signal including a wideband frequency component as the ultrasonic pulse.

【0034】さらに、好適な別の例として、前記エコー
信号の強度演算時に信号強度の飽和状態を監視する監視
手段と、この飽和状態が生じたときに再定量解析を指令
する再指令手段とを備えることができる。
Further, as another preferred example, there are monitoring means for monitoring the saturation state of the signal intensity at the time of calculating the intensity of the echo signal, and re-instruction means for instructing requantification analysis when the saturation state occurs. Can be prepared.

【0035】さらに、好適には、上述の各構成におい
て、定量解析に必要な条件を予め設定するための条件設
定手段を備えることができる。この場合、条件は、例え
ば、超音波パルスの送受信周波数、解析領域の初期形
状、定量解析により生成される確率密度分布曲線のリア
ルタイム表示の有無、定量解析により生成される結果の
リアルタイム表示の有無、並びに、これらの情報の表示
位置、色、及び大きさのうち、少なくとも1つを含むこ
とができる。また、この条件は、定量解析に用いる前記
エコー信号のサンプルのトータル数を含んでいてもよ
い。さらに、解析領域の大きさ及び形状を操作者が変更
可能なインターフェース手段を備えることもできる。
Further, preferably, in each of the above-described configurations, a condition setting means for presetting conditions necessary for quantitative analysis can be provided. In this case, the conditions include, for example, the transmission / reception frequency of the ultrasonic pulse, the initial shape of the analysis area, the presence / absence of real-time display of the probability density distribution curve generated by the quantitative analysis, the presence / absence of real-time display of the result generated by the quantitative analysis, Also, at least one of the display position, color, and size of the information can be included. The condition may include a total number of the echo signal samples used for the quantitative analysis. Further, an interface means capable of changing the size and shape of the analysis area by the operator can be provided.

【0036】さらに、上述した各構成の装置において、
エコー信号のうちの定量解析に不要な信号群を解析領域
から排除した領域を設定する排除手段を備えることも望
ましい態様の1つである。例えば、この排除手段は、不
要な信号群として、輪郭抽出法により抽出された組織構
造物に相当するエコー信号を排除する手段である。ま
た、この排除手段は、不要な信号群として、別に超音波
信号を送信して得られる超音波ドプラ信号から抽出され
た血流情報に基づく血管及び血管壁に相当するエコー信
号を排除する手段であってもよい。
Further, in each of the above-described devices,
It is also a desirable mode to include an exclusion unit that sets an area in which a signal group unnecessary for quantitative analysis of the echo signal is excluded from the analysis area. For example, the elimination unit is a unit that eliminates, as an unnecessary signal group, an echo signal corresponding to a tissue structure extracted by the contour extraction method. Further, the elimination unit is a unit that eliminates an echo signal corresponding to a blood vessel and a blood vessel wall based on blood flow information extracted from an ultrasonic Doppler signal obtained by separately transmitting an ultrasonic signal as an unnecessary signal group. There may be.

【0037】さらに、前記基本構成に係る超音波診断装
置において、定量解析手段は、エコー信号が画像データ
に変換される前のデータを取り込んで当該データを定量
解析に処するデータ取込手段を備えることができる。
Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the basic configuration, the quantitative analysis means includes data acquisition means for acquiring data before the echo signal is converted into image data and subjecting the data to quantitative analysis. Can be.

【0038】また別の好適な例として、定量解析手段
は、前記エコー信号に基づく前記トータル数分のサンプ
ルを取得すると、前記送信条件に従う送受信を自動的に
停止する自動停止手段を備えていてもよい。
As another preferred example, the quantitative analysis means may include an automatic stop means for automatically stopping transmission and reception in accordance with the transmission conditions when acquiring the total number of samples based on the echo signal. Good.

【0039】さらに、別の好適な例として、前記断層像
のデータを記憶する手段と、強度演算手段により演算さ
れた信号強度データと断層像の各画素の空間位置と対応
付ける手段と、解析領域が設定されたときに、対応する
信号強度データを呼び出した定量解析を行う手段とを備
えることができる。
Further, as another preferred example, means for storing the data of the tomographic image, means for associating the signal intensity data calculated by the intensity calculating means with the spatial position of each pixel of the tomographic image, and an analysis area Means for performing a quantitative analysis by calling the corresponding signal strength data when set.

【0040】さらに、前述した基本構成の超音波診断装
置において、前記超音波パルスを送受信するための振動
子を2次元状に配列した超音波プローブと、被検体内の
断層面に対して垂直方向に変更可能なスキャン手段とを
備え、定量解析用送受信手段は、解析領域に対応する断
層面のエコー信号を取得する手段と、この断層面に垂直
な方向の別断面のエコー信号を取得する手段とを備え、
定量解析手段は、前記両エコー信号に基づき組織性状を
定量解析する手段であることもできる。
Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus having the above-described basic configuration, an ultrasonic probe in which transducers for transmitting and receiving the ultrasonic pulse are two-dimensionally arranged, and an ultrasonic probe perpendicular to a tomographic plane in the subject. Scanning means that can be changed to the above, wherein the quantitative analysis transmitting / receiving means obtains an echo signal of a tomographic plane corresponding to the analysis area, and obtains an echo signal of another cross section in a direction perpendicular to the tomographic plane. With
The quantitative analysis means may be a means for quantitatively analyzing a tissue property based on the two echo signals.

【0041】一方、本発明に係る超音波による組織性状
の定量解析方法は、被検体に超音波パルスを照射するこ
とにより断層像を得た後、この断層像内の一部に解析領
域を設定し、解析領域に相当する被検体部位に超音波パ
ルスを定量解析用の送信条件に従って送信し且つその送
信に伴って検体部位から発生するエコー信号を受信し、
このエコー信号に基づき組織性状を定量解析することを
特徴とする。これにより、組織形状が正常な状態からど
の程度逸脱しているかを示す定量的な情報を精度良く、
自動的に、且つ簡単に提示ことができる。
On the other hand, in the method for quantitatively analyzing tissue properties by ultrasonic waves according to the present invention, a tomographic image is obtained by irradiating an object with an ultrasonic pulse, and an analysis area is set in a part of the tomographic image. And transmitting an ultrasonic pulse to the subject site corresponding to the analysis region according to the transmission conditions for quantitative analysis, and receiving an echo signal generated from the subject site with the transmission,
It is characterized in that a tissue property is quantitatively analyzed based on the echo signal. With this, quantitative information indicating how much the tissue shape deviates from the normal state with high accuracy,
It can be presented automatically and easily.

【0042】例えば好適には、定量解析は、前記エコー
信号の強度を演算する処理と、このエコー信号の強度の
データから確率密度分布を演算する処理とを含む。ま
た、例えば、定量解析は、エコー信号の強度を演算する
処理と、このエコー信号の強度のデータから確率密度分
布を演算する処理とを含んでいてもよい。また、これに
加えて、定量解析は、確率密度分布と基準となる確率密
度分布との間の誤差を演算する処理と、この誤差を組織
性状の定量化情報として提示する処理とを含むようにし
てもよい。
For example, preferably, the quantitative analysis includes a process of calculating the intensity of the echo signal and a process of calculating a probability density distribution from the data of the intensity of the echo signal. Further, for example, the quantitative analysis may include a process of calculating the intensity of the echo signal and a process of calculating the probability density distribution from the data of the intensity of the echo signal. In addition to this, the quantitative analysis may include a process of calculating an error between the probability density distribution and a reference probability density distribution, and a process of presenting the error as quantification information of the tissue property. Good.

【0043】さらに、本発明の超音波診断装置の別の構
成によれば、被検体に超音波パルスを照射することによ
り断層像を得る装置において、断層像内の一部に解析領
域を設定する解析領域設定手段と、解析領域に相当する
被検体部位に、独立事象に基づくエコー信号のサンプル
数を上げる条件の元に前記超音波パルスを送信するとと
もに、この送信に伴って被検体部位から発生するエコー
信号を受信する定量解析用送受信手段と、エコー信号に
基づき組織性状を定量解析する定量解析手段と、を備え
ていてもよい。例えば、定量解析手段は、エコー信号の
強度に基づく解析領域内の組織の性状を表す指標を求め
る手段である。この結果、組織形状が正常な状態からど
の程度逸脱しているかを示す定量的な情報を精度良く、
自動的に、且つ簡単に提示ことができる。
Further, according to another configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, in an apparatus for obtaining a tomographic image by irradiating an object with an ultrasonic pulse, an analysis area is set in a part of the tomographic image. The analysis region setting means and the ultrasonic pulse are transmitted to an object region corresponding to the analysis region under conditions for increasing the number of echo signal samples based on the independent event, and generated from the object region with this transmission. And a quantitative analysis transmitting / receiving means for receiving the echo signal to be transmitted and a quantitative analysis means for quantitatively analyzing the tissue property based on the echo signal. For example, the quantitative analysis unit is a unit that obtains an index representing the property of the tissue in the analysis region based on the intensity of the echo signal. As a result, quantitative information indicating how much the tissue shape deviates from the normal state with high accuracy,
It can be presented automatically and easily.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づき説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0045】(第1の実施形態)第1の実施形態を、図
1〜8を参照して説明する。
(First Embodiment) A first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0046】この実施形態に係る超音波診断装置は、被
検体のBモード断層像及びCFM(カラーフローマッピ
ング)像を得るための送受信系を有する。この内、Bモ
ード断層像を得るための送受信系は、本発明に基づいて
組織の性状を定量的に解析し、その性状状態の指標を提
示するために必要な、定量解析に特化した送信条件の送
信を行うことができるシステムを備えている。以下、こ
の装置を具体的に説明する。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment has a transmission / reception system for obtaining a B-mode tomographic image and a CFM (color flow mapping) image of the subject. Among them, the transmission / reception system for obtaining the B-mode tomographic image is a transmission system specialized in quantitative analysis necessary for analyzing the property of the tissue quantitatively and presenting an index of the property state based on the present invention. A system capable of transmitting conditions is provided. Hereinafter, this device will be specifically described.

【0047】図1に、第1の実施形態に係る超音波診断
層装置の全体構成を概略的に示す。この超音波診断装置
は、装置本体11と、この装置本体11に接続された超
音波プローブ12と、及び操作パネル13とを備える。
FIG. 1 schematically shows the entire configuration of the ultrasonic diagnostic layer apparatus according to the first embodiment. The ultrasonic diagnostic apparatus includes an apparatus main body 11, an ultrasonic probe 12 connected to the apparatus main body 11, and an operation panel 13.

【0048】操作パネル13は、キーボード、トラック
ボール、マウス等を備えている。これらの操作デバイス
は、操作者が従来装置と同様に患者情報、装置条件、R
OI(関心領域)などを入力又は設定するために使用さ
れるほか、本発明に係る組織性状の定量解析に必要な送
受信条件、解析領域の指令情報、表示態様の選択情報、
定量解析の開始及び/又は終了の指令などを入力するた
めに使用される。
The operation panel 13 has a keyboard, a trackball, a mouse, and the like. These operating devices allow the operator to obtain patient information, device conditions,
In addition to being used to input or set an OI (region of interest) and the like, transmission / reception conditions necessary for quantitative analysis of tissue properties according to the present invention, analysis region command information, display mode selection information,
It is used to input a command to start and / or end quantitative analysis.

【0049】超音波プローブ12は、被検体との間で超
音波信号の送受信を担うデバイスであり、電気/機械可
逆的変換素子としての圧電セラミックなどの圧電振動子
を有する。好適な一例として、複数の圧電振動子がアレ
イ状に配列されてプローブ先端に装備され、フェーズド
アレイタイプのプローブ12が構成されている。これに
より、プローブ12は装置本体11から与えられるパル
ス駆動電圧を超音波パルス信号に変換して被検体のスキ
ャン領域内の所望方向に送信する一方で、被検体から反
射してきた超音波エコー信号をこれに対応する電圧のエ
コー信号に変換する。
The ultrasonic probe 12 is a device that transmits and receives ultrasonic signals to and from the subject, and has a piezoelectric vibrator such as a piezoelectric ceramic as an electromechanical reversible conversion element. As a preferred example, a plurality of piezoelectric vibrators are arranged in an array and mounted at the tip of the probe, and a phased array type probe 12 is configured. Accordingly, the probe 12 converts the pulse drive voltage given from the apparatus main body 11 into an ultrasonic pulse signal and transmits the ultrasonic pulse signal in a desired direction within the scan area of the subject, and also converts the ultrasonic echo signal reflected from the subject into an ultrasonic echo signal. The signal is converted into an echo signal having a voltage corresponding to this.

【0050】装置本体11において選択される診断モー
ドには「通常Bモード」、「CFMモード」、及び「定
量解析モード(Bモードに属する)」が用いられてい
る。
As the diagnostic mode selected in the apparatus main body 11, "normal B mode", "CFM mode", and "quantitative analysis mode (belonging to B mode)" are used.

【0051】具体的には、装置本体11は、プローブ1
2に接続された送信ユニット21及び受信ユニット2
2、この受信ユニット22の出力側に置かれた加算器2
4、レシーバ25、BモードDSC(デジタル・スキャ
ン・コンバータ)26、データ合成器27(カラーコー
ディング回路を搭載する)、及び表示器27をこの順に
備える。DSC25には、イメージメモリ28が接続さ
れている。
Specifically, the apparatus main body 11 includes the probe 1
Transmission unit 21 and reception unit 2 connected to
2. an adder 2 placed on the output side of this receiving unit 22
4, a receiver 25, a B-mode DSC (digital scan converter) 26, a data synthesizer 27 (containing a color coding circuit), and a display 27 in this order. An image memory 28 is connected to the DSC 25.

【0052】また、レシーバ24及びDSC25に併設
する状態で、カラーフローマッピング用のCFMユニッ
ト29及びCFMモードDSC30が設けられている。
Further, a CFM unit 29 and a CFM mode DSC 30 for color flow mapping are provided in a state where the CFM unit 29 and the DSC 25 are provided side by side.

【0053】さらに、レシーバ24には、エコー信号の
強度(振幅)を演算する信号強度演算器31、及び、エ
コー信号の定量解析を行う定量解析器32がこの順に接
続されている。定量解析器32には記憶媒体33及びイ
ンターフェース回路34が接続されている。また、定量
解析器32はデータ合成器26にも解析結果を出力可能
になっている。
Further, a signal strength calculator 31 for calculating the strength (amplitude) of the echo signal and a quantitative analyzer 32 for performing a quantitative analysis of the echo signal are connected to the receiver 24 in this order. A storage medium 33 and an interface circuit 34 are connected to the quantitative analyzer 32. Further, the quantitative analyzer 32 can output the analysis result to the data synthesizer 26 as well.

【0054】さらに、この装置本体11は、操作パネル
13からの操作信号を受けるコントローラ40、及び、
このコントローラ40の指示に応答して動作するデータ
発生器41を備える。
Further, the apparatus main body 11 includes a controller 40 for receiving an operation signal from the operation panel 13,
A data generator 41 that operates in response to an instruction from the controller 40 is provided.

【0055】上述の各構成要素について、その構成及び
動作を説明する。
The configuration and operation of each of the above components will be described.

【0056】送信ユニット21は、パルス発生器51、
送信遅延回路52、およびパルサ53を有する。パルス
発生器51は一定のパルス繰返し周波数(PRF:pu
lse repetition frequency)
に拠るレートパルスを発生する。このレートパルスは、
送信チャンネル数分に分配されて送信遅延回路に送られ
る。送信遅延回路52には、遅延時間を決めるタイミン
グ信号がコントローラ40から送信チャンネル毎に供給
されるようになっている。これにより、送信遅延回路5
2はレートパルスに指令遅延時間をチャンネル毎に付与
する。
The transmitting unit 21 includes a pulse generator 51,
A transmission delay circuit 52 and a pulsar 53 are provided. The pulse generator 51 has a constant pulse repetition frequency (PRF: pu).
1se repetition frequency)
To generate a rate pulse. This rate pulse is
It is distributed to the number of transmission channels and sent to the transmission delay circuit. The transmission delay circuit 52 is supplied with a timing signal for determining a delay time from the controller 40 for each transmission channel. Thereby, the transmission delay circuit 5
2 assigns a command delay time to the rate pulse for each channel.

【0057】遅延時間が付与されたレートパルスは送信
チャンネル毎にパルサ53に供給される。このパルサ5
3には、例えばスイッチング回路のオン・オフにより矩
形パルスを生成する比較的、構成の簡単な回路から、リ
ニアアンプに代表される任意波形発生器まで任意の構成
のものを使用できる。パルサ53は、レートパルスを受
けたタイミングでプローブ12の圧電振動子(送信チャ
ンネル)毎に電圧パルスを与える。これにより、超音波
信号がプローブ12から放射される。超音波プローブ1
2から送信された超音波信号は被検体内でビーム状に集
束されかつ送信指向性が指令されたスキャン方向に設定
される。
The rate pulse provided with the delay time is supplied to the pulser 53 for each transmission channel. This pulsar 5
For example, a circuit having a relatively simple configuration, which generates a rectangular pulse by turning on / off a switching circuit, or an arbitrary waveform generator represented by a linear amplifier, can be used as the component 3. The pulser 53 applies a voltage pulse to each of the piezoelectric vibrators (transmission channels) of the probe 12 at the timing of receiving the rate pulse. As a result, an ultrasonic signal is emitted from the probe 12. Ultrasonic probe 1
The ultrasonic signal transmitted from 2 is focused in a beam shape within the subject, and is set in the scan direction in which the transmission directivity is commanded.

【0058】被検体内に送信された超音波パルス信号
は、その音響インピーダンスの不連続面で反射される。
この反射超音波信号には組織内の散乱体によって散乱さ
れた成分も含まれる。反射超音波信号は再びプローブ1
2で受信され、対応する電圧量のエコー信号に変換され
る。このエコー信号はプローブ12から受信チャンネル
毎に受信ユニット22に取り込まれる。
The ultrasonic pulse signal transmitted into the subject is reflected on the discontinuous surface of the acoustic impedance.
The reflected ultrasonic signal includes a component scattered by a scatterer in the tissue. The reflected ultrasound signal is again
2 and is converted into an echo signal of a corresponding voltage amount. This echo signal is taken into the receiving unit 22 from the probe 12 for each receiving channel.

【0059】受信ユニット22は、その入力側から順
に、プリアンプ61、A/D変換器62、及び受信遅延
回路63を備える。プリアンプ61、A/D変換器6
2、及び受信遅延回路63はそれぞれ、受信チャンネル
分の回路を内蔵しており、デジタルタイプの受信器に形
成されている。受信遅延回路63の遅延時間は、所望の
受信指向性に合わせて遅延時間パターンの信号としてコ
ントローラ40から与えられる。このため、エコー信号
は、受信チャンネル毎に、プリアンプ61で増幅され、
A/D変換器62でデジタル信号に変換され、さらに受
信遅延回路63により遅延時間が与えられた後、加算器
23で相互に加算される。この加算により、所望の受信
指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。送信
指向性と受信指向性の性能を総合することにより、送受
信の超音波ビームの総合的な性能が得られる。
The receiving unit 22 includes a preamplifier 61, an A / D converter 62, and a receiving delay circuit 63 in order from the input side. Preamplifier 61, A / D converter 6
2 and the reception delay circuit 63 each have a built-in circuit for the reception channel, and are formed in a digital type receiver. The delay time of the reception delay circuit 63 is provided from the controller 40 as a signal of a delay time pattern in accordance with a desired reception directivity. Therefore, the echo signal is amplified by the preamplifier 61 for each reception channel,
The digital signal is converted into a digital signal by the A / D converter 62, the delay time is given by the reception delay circuit 63, and the signals are added to each other by the adder 23. By this addition, the reflection component from the direction corresponding to the desired reception directivity is emphasized. By integrating the performances of the transmission directivity and the reception directivity, the overall performance of the transmitted and received ultrasonic beams can be obtained.

【0060】図1に示す如く、加算器23の出力端はレ
シーバ24及びCFMユニット29に接続されている。
レシーバ24はBモードの処理系を成す。
As shown in FIG. 1, the output terminal of the adder 23 is connected to the receiver 24 and the CFM unit 29.
The receiver 24 forms a B-mode processing system.

【0061】このレシーバ24は、図2に示す如く、加
算器23の加算により生成されたデジタル量のエコー信
号を受ける包絡線検波回路61を備え、この出力側に、
ゲイン補正回路62、エコーフィルタ62、信号強度演
算器64、及び対数圧縮器65をこの順に備える。対数
圧縮器65の出力端は前述したBモードDSC25に至
る。また、エコーフィルタ63の出力端は、別の信号強
度演算器31にも接続されている。
As shown in FIG. 2, the receiver 24 includes an envelope detection circuit 61 for receiving a digital echo signal generated by the addition of the adder 23.
A gain correction circuit 62, an echo filter 62, a signal strength calculator 64, and a logarithmic compressor 65 are provided in this order. The output terminal of the logarithmic compressor 65 reaches the B-mode DSC 25 described above. The output terminal of the echo filter 63 is also connected to another signal strength calculator 31.

【0062】この結果、エコー信号は包絡線検波回路6
1により包絡線検波されてベースバンドのエコー信号に
変換され、さらにゲイン補正回路62により深さ方向の
減衰に対するゲイン補正がなされる。
As a result, the echo signal is converted to the envelope detection circuit 6
The signal is envelope-detected by 1 and converted into a baseband echo signal. Further, a gain correction circuit 62 performs gain correction for attenuation in the depth direction.

【0063】この深さ方向に対してほぼ一定のゲインに
調整されたエコー信号は、デジタルフィルタであるエコ
ーフィルタ63により種々のフィルタリングを受ける。
このエコーフィルタ63は、深さ方向の減衰に因って崩
れたエコー信号の波形を揃える、いわゆるデジタルイメ
ージオプティマイザ(DIO)としてのフィルタとし
て、又は、ハーモニックイメージング法を実施する場合
の、超音波パルス信号の送信周波数の例えば2倍の高調
波成分のみを通過させる高域通過型エコーフィルタとし
て機能するようになっている。
The echo signal adjusted to have a substantially constant gain in the depth direction is subjected to various filterings by an echo filter 63 which is a digital filter.
The echo filter 63 is used as a filter as a so-called digital image optimizer (DIO) that aligns the waveform of an echo signal that has collapsed due to attenuation in the depth direction, or an ultrasonic pulse used when performing a harmonic imaging method. It functions as a high-pass type echo filter that passes only a harmonic component, for example, twice as high as the transmission frequency of the signal.

【0064】エコーフィルタ63により種々のフィルタ
リングを受けたエコー信号は、次いで、信号強度演算器
64に送られて、その信号強度(絶対値)が演算され
る。この信号強度のデータは更に対数圧縮器65により
対数圧縮(対数増幅)され、信号強度を輝度表現可能な
各走査線方向の画像データとしてDSC25に送られ
る。
The echo signal that has been subjected to various filterings by the echo filter 63 is then sent to a signal strength calculator 64, where the signal strength (absolute value) is calculated. The signal intensity data is further logarithmically compressed (logarithmically amplified) by the logarithmic compressor 65, and sent to the DSC 25 as image data in each scanning line direction capable of expressing the signal intensity as luminance.

【0065】このDSC25に送られた走査線方向の画
像データはスムージングなどのポスト処理に付された
後、ビデオフォーマットのBモードの画像データにスキ
ャン変換される。このBモードの画像データは更にDS
C26にリアルタイムに送られる。
The image data in the scanning line direction sent to the DSC 25 is subjected to post-processing such as smoothing, and is then scan-converted into B-mode image data of a video format. This B-mode image data is DS
It is sent to C26 in real time.

【0066】一方、このDSC25により、スキャン中
に発生する、スキャン変換前の超音波スキャンに係る画
像データ及びスキャン変換後のビデオフォーマットの画
像データの内の少なくとも一方が、例えば複数フレーム
分、イメージメモリ28に記憶される。このイメージメ
モリ28に記憶された画像データは、スキャン後(つま
り、リアルタイムな診断後)に操作者が読み出して表示
などに再利用可能であり、例えば複数フレーム分の読出
し画像データを動画再生することができる。
On the other hand, by the DSC 25, at least one of the image data related to the ultrasonic scan before the scan conversion and the image data of the video format after the scan conversion generated during the scan is stored in the image memory for a plurality of frames, for example. 28. The image data stored in the image memory 28 can be read by an operator after scanning (that is, after real-time diagnosis) and can be reused for display or the like. For example, a plurality of frames of read image data can be reproduced as a moving image. Can be.

【0067】なお、データ合成器26には、CFMユニ
ット29及びCFMモードDSC30の周知の動作によ
って血流のCFM像データが必要に応じて与えられるよ
うになっている。図示しないが、コントローラ40がC
FMモードのスキャンを送信ユニット21、受信ユニッ
ト22、及びCFMユニット29に指令したときに、か
かるCFM像データが得られる。
The data synthesizer 26 is provided with the CFM image data of the blood flow as required by the well-known operations of the CFM unit 29 and the CFM mode DSC 30. Although not shown, the controller 40
When the transmission unit 21, the reception unit 22, and the CFM unit 29 are instructed to perform the scan in the FM mode, the CFM image data is obtained.

【0068】ところで、図2に模式的に示す如く、この
受信処理系において、エコー信号は、プローブ12の出
力から検波回路61の入力前までの段階ではエコー信号
としての情報量が最も多いRF信号の形態を採り、検波
回路61の出力から信号強度演算器64の入力前までは
RF信号と同等の情報を持つ信号であり、そして、信号
強度演算器64の出力以降ではRF信号よりも情報量が
低下したビデオ信号の形態を採る。
As schematically shown in FIG. 2, in this reception processing system, the echo signal is an RF signal having the largest amount of information as an echo signal in a stage from the output of the probe 12 to the input to the detection circuit 61. The signal having the same information as that of the RF signal from the output of the detection circuit 61 to before input of the signal strength calculator 64, and the amount of information after the output of the signal strength calculator 64 is smaller than that of the RF signal. Takes the form of a video signal with reduced power.

【0069】そこで、本実施形態では、図2に示す如
く、情報量が依然としてRF信号並みを保持している信
号を有している第2の信号として、エコーフィルタ63
の出力端からフィルタリングされたエコーデータを取り
出し、別の信号強度演算器63に供給している。この演
算器31も、前述した信号強度演算器64と同様に、実
数部と虚数部を有するエコーデータからその信号強度を
演算する。ただし、この演算器31は、組織性状の定量
解析に必要な信号強度を演算するもので、その演算範囲
は後述するコントローラ40から解析領域として指令さ
れる。このように演算された、指定された解析領域内の
信号強度は磁気メモリなどの記憶媒体33に記録され
る。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the echo filter 63 is used as a second signal having a signal whose information amount is still equal to that of the RF signal.
The filtered echo data is taken out from the output terminal of, and is supplied to another signal strength calculator 63. The calculator 31 also calculates the signal strength from the echo data having the real part and the imaginary part, similarly to the signal strength calculator 64 described above. However, this calculator 31 calculates the signal intensity required for quantitative analysis of the tissue properties, and its calculation range is instructed by a controller 40 described later as an analysis area. The signal strength in the designated analysis area calculated in this way is recorded in the storage medium 33 such as a magnetic memory.

【0070】なお、コントローラ40から解析領域が指
令されるのは定量解析モードのときであるから、前述し
た後の方の信号強度演算器31は、先に説明した信号強
度演算器64を兼用してもよい。この兼用のときには、
コントローラ40が先の信号強度演算器64に対して、
定量解析モードにおける強度演算をも指令するようにす
ればよい。
Since the analysis area is instructed by the controller 40 in the quantitative analysis mode, the latter signal strength calculator 31 also serves as the signal strength calculator 64 described above. You may. In this case,
The controller 40 sends the signal strength calculator 64 to
What is necessary is just to instruct the intensity calculation in the quantitative analysis mode.

【0071】上述した信号強度演算器32での強度演算
が完了すると、その完了通知が定量解析器32に対して
なされる。この通知を受けた定量解析器32は、記録媒
体33に記憶保持されている解析領域内の信号強度デー
タを読み込み、このデータを、事前に与えられている定
量解析アルゴリズムに沿って処理し、解析領域内の組織
性状に対する定量解析を実行する。
When the intensity calculation in the signal intensity calculator 32 is completed, the completion is notified to the quantitative analyzer 32. Upon receiving the notification, the quantitative analyzer 32 reads the signal intensity data in the analysis area stored and held in the recording medium 33, processes the data according to a quantitative analysis algorithm given in advance, and analyzes the data. Perform quantitative analysis on tissue properties in the area.

【0072】この定量解析結果は、後述するように、エ
コー信号の確率密度分布曲線として、又は、この曲線と
基準となる確率密度分布曲線との間の誤差値として出力
される。この出力先は、コントローラ40から選択的に
指令される。本実施形態では、その1つの出力先は画像
と共に又は単独で表示するためのデータ合成器26であ
り、もう1つの出力先は装置外部に転送するためのイン
ターフェース回路34である。インターフェース回路3
4は通信ネットワーク35を介して、定量解析結果を装
置外部の記憶媒体、診断データベース、電子カルテシス
テム、プリンタ、別体のコンピュータ等に提供する。
The result of the quantitative analysis is output as a probability density distribution curve of the echo signal or an error value between the curve and a reference probability density distribution curve, as described later. This output destination is selectively instructed by the controller 40. In the present embodiment, one output destination is the data synthesizer 26 for displaying the image together or alone, and the other output destination is the interface circuit 34 for transferring the image to the outside of the apparatus. Interface circuit 3
Numeral 4 provides the quantitative analysis results to a storage medium outside the apparatus, a diagnostic database, an electronic medical record system, a printer, a separate computer, and the like via the communication network 35.

【0073】なお、定量解析器32で用いる定量解析ア
ルゴリズムを記したプログラムは解析器自身のメモリに
記憶していてもよいが、記憶媒体33に保管しておいて
必要に応じて随時更新するようにしてもよい。また、信
号強度演算器31の演算結果を逐一、定量解析器32に
読み込むように構成する場合、別体装備の記憶媒体33
は装置から外すように構成することもできる。
The program describing the quantitative analysis algorithm used in the quantitative analyzer 32 may be stored in the memory of the analyzer itself, but is stored in the storage medium 33 and updated as needed. It may be. When the calculation result of the signal strength calculator 31 is read one by one into the quantitative analyzer 32, a storage medium 33 provided separately is provided.
Can be configured to be detached from the device.

【0074】一方、装置本体11にはデータ発生器36
を設けてある。この発生器36は、コントローラ40の
指令に応答してアノテーション用の文字、目盛などのデ
ータ及び/又はグラフィックデータを発生し、これをデ
ータ合成器26に供給する。このデータには操作者が断
層像上に指定する解析領域(図5,6参照)及びその形
状修正した領域が含まれる。
On the other hand, the data generator 36
Is provided. The generator 36 generates data such as characters and scales for annotation and / or graphic data in response to a command from the controller 40, and supplies the data to the data synthesizer 26. This data includes an analysis area (see FIGS. 5 and 6) specified by the operator on the tomographic image and an area whose shape has been corrected.

【0075】上述した如く、データ合成器26は、これ
に送られてくるBモード像の画像データ、CFMモード
像の画像データ、定量解析結果を表すグラフ及び/又は
数値などデータ、更には、画像を補佐するデータとして
の文字、目盛などのデータ及び/又はグラフィックデー
タを受け、コントローラ40から指令される、画像と重
ねる又は並べるなどの適宜な表示態様の画像データに合
成する。
As described above, the data synthesizer 26 receives the image data of the B-mode image, the image data of the CFM mode image, the data representing the quantitative analysis results, such as graphs and / or numerical values, And data such as characters and scales and / or graphic data as data assisting the image processing, and synthesizes the image data with an appropriate display mode such as superimposing or arranging with an image, which is instructed by the controller 40.

【0076】このようにして合成された最終の画像デー
タは表示器27に送られる。表示器27では、画像デー
タは、内蔵されたD/A変換器でアナログ量に変換さ
れ、TVモニタなどの画面に被検体の組織性状の像及び
/又は定量解析結果を含む画像として表示される。この
画像においては、必要に応じて所望部位及び/又はデー
タにカラーが付与される。
The final image data thus synthesized is sent to the display 27. In the display 27, the image data is converted into an analog amount by a built-in D / A converter, and is displayed on a screen of a TV monitor or the like as an image of the tissue property of the subject and / or an image including a quantitative analysis result. . In this image, a desired portion and / or data is colored as necessary.

【0077】一方、コントローラ40は、CPU及びメ
モリを備えたコンピュータ装置であり、予めプログラム
されている手順にしたがって、装置全体の動作を制御す
る。この制御動作には、操作者が操作パネル13を介し
て指令した診断モード、送受信条件、表示態様、定量解
析結果の出力先などに対する処理が含まれる。また、か
かる制御動作には、送信ユニット21に対する送信制御
(送信タイミング、送信遅延など)、受信ユニット22
に対する受信制御(受信遅延など)、データ発生器36
に対する文字情報や目盛などの表示データ生成の指令、
信号強度演算器31に対する演算開始の指令、定量解析
器32に対する解析結果の出力先の指令、データ合成器
26に対する表示態様の指令が含まれる。
On the other hand, the controller 40 is a computer device having a CPU and a memory, and controls the operation of the entire device according to a procedure programmed in advance. The control operation includes a process for a diagnostic mode, a transmission / reception condition, a display mode, an output destination of a quantitative analysis result, and the like, which are instructed by the operator via the operation panel 13. The control operation includes transmission control (transmission timing, transmission delay, etc.) for the transmission unit 21 and the reception unit 22.
Control (reception delay, etc.) for the data generator 36
Command to generate display data such as character information and scales for
The instruction includes a command to start the calculation for the signal strength calculator 31, a command for an output destination of the analysis result to the quantitative analyzer 32, and a command for a display mode to the data synthesizer 26.

【0078】上述した構成において、操作パネル13、
コントローラ40、データ発生器36、及びデータ合成
器26が本発明の解析領域設定手段の主要部を形成し、
プローブ12、送信ユニット21、受信ユニット22、
加算器23、及びコントローラ40が本発明の定量解析
用送受信手段の主要部を形成し、更に、レシーバ24、
信号強度演算器31、記憶媒体33、及び定量解析器3
2が本発明の定量解析手段の主要部を成す。
In the configuration described above, the operation panel 13,
The controller 40, the data generator 36, and the data synthesizer 26 form the main part of the analysis area setting means of the present invention,
Probe 12, transmitting unit 21, receiving unit 22,
The adder 23 and the controller 40 form a main part of the transmitting / receiving means for quantitative analysis of the present invention.
Signal strength calculator 31, storage medium 33, and quantitative analyzer 3
2 is a main part of the quantitative analysis means of the present invention.

【0079】続いて、本実施形態の作用効果を説明す
る。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

【0080】送信ユニット21からの超音波パルスの送
信に伴って、被検体内の組織などで散乱した超音波エコ
ーはプローブ12で受信され、その振動子で電気的なエ
コー信号に変換される。このエコー信号はプローブ12
からチャンネル毎に受信ユニット22に送られる。そし
て、受信ユニット22及び加算器23により、チャンネ
ル毎のエコー信号がビームフォーカスされ、前述した如
く、収束されたエコー信号に形成される。このエコー信
号はレシーバ24及びCFMユニット29に供給され
る。
The ultrasonic echo scattered by the tissue or the like in the subject with the transmission of the ultrasonic pulse from the transmission unit 21 is received by the probe 12 and converted into an electric echo signal by the vibrator. This echo signal is
To the receiving unit 22 for each channel. Then, the receiving unit 22 and the adder 23 beam-focus the echo signal for each channel, and form a converged echo signal as described above. This echo signal is supplied to the receiver 24 and the CFM unit 29.

【0081】いま、Bモードの診断が指令されていると
すると、エコー信号はBモード処理系を成すレシーバ2
4によりビデオ信号に変換されるとともに、BモードD
SC25によりポスト処理及びフォーマット変換され
て、Bモード画像データとしてデータ合成器26に送ら
れる。このBモード画像データには更に、データ合成器
26により、必要なアノテーションやグラフィックデー
タが重畳され、この状態でBモード像として表示器27
に表示される。
Now, assuming that the diagnosis of the B mode is instructed, the echo signal is transmitted to the receiver 2 forming the B mode processing system.
4 and a B-mode D
The data is post-processed and format-converted by the SC 25 and sent to the data synthesizer 26 as B-mode image data. Necessary annotations and graphic data are further superimposed on the B-mode image data by the data synthesizer 26. In this state, the display 27 is displayed as a B-mode image.
Will be displayed.

【0082】この状態から、操作者が操作パネル13の
操作ボタンなどを操作することにより、「定量解析モー
ド」を指令したとする。コントローラ40はこれに応答
して、レシーバ24、信号強度演算器31、及び定量解
析器32と協働して、図3に大略示すフローで処理を実
行する。この処理を以下に詳述する。
From this state, it is assumed that the operator operates the operation buttons on the operation panel 13 to instruct the "quantitative analysis mode". In response, the controller 40 cooperates with the receiver 24, the signal strength calculator 31, and the quantitative analyzer 32 to execute a process according to the flow schematically shown in FIG. This processing will be described in detail below.

【0083】(ステップS1)まず、「定量解析モー
ド」下における組織性状の定量解析に際し、コントロー
ラ40を介して、定量解析のパラメータが操作者によっ
て設定可能なプリセット機能が発揮される(ステップS
1)。これは、定量解析が行われる直前でもよいし、全
体の診断を開始する前に予め設定することもできる。定
量解析のパラメータとしては、定量解析時の送受信周波
数、トータルのサンプル数(多い方がより正確な解析が
可能であるが、収集時間はその分増える)、解析領域の
形状、確率密度分布曲線のリアルタイム画面表示の有
無、定量解析結果のリアルタイム表示の有無、これらの
情報の表示位置、色、大きさなどが設定可能である。
(Step S1) First, at the time of quantitative analysis of the tissue properties under the “quantitative analysis mode”, a preset function that allows the operator to set the parameters of the quantitative analysis is exerted via the controller 40 (step S1).
1). This may be immediately before the quantitative analysis is performed, or may be set in advance before starting the overall diagnosis. The parameters of quantitative analysis include the transmission / reception frequency at the time of quantitative analysis, the total number of samples (the more samples, the more accurate the analysis, but the longer the collection time), the shape of the analysis area, and the probability density distribution curve. The presence or absence of real-time screen display, the presence or absence of real-time display of quantitative analysis results, the display position, color, size, and the like of such information can be set.

【0084】(ステップS2)次いで、表示器27に表
示されているBモードの断層像上の所望位置に解析領域
が操作者の指令に基づき、操作パネル13、コントロー
ラ40、及びデータ発生器36を介して設定される。解
析領域RGanaの形状は上述の如くプリセット機能に
より予め決められるが、その形状は図4(A),(B)
に示す如く、四角形、楕円形といった種々のものが設定
可能になっている。この解析領域RG naは、操作パ
ネル13のトラックボール等を使って長辺、短辺などの
大きさを変更することで、その形状を調整可能になって
いる(図4(A),(B)中の領域RGana1〜RG
ana3参照)。さらに、解析領域RGanaの操作モ
ードとして「フリーハンドモード」を選択することで、
図4(C)に示す如く、フリーハンドで任意形状に設定
することもできるようになっている。
(Step S2) Next, the analysis area is set at a desired position on the B-mode tomographic image displayed on the display 27 based on the operator's command, and the operation panel 13, the controller 40, and the data generator 36 are operated. Is set via Although the shape of the analysis region RG ana is predetermined by the preset function as described above, the shape is shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B).
As shown in FIG. 7, various types such as a square and an ellipse can be set. The analysis region RG a na is long sides with a trackball or the like of the operation panel 13, by changing the size of such a short side, and is adjustable its shape (Fig. 4 (A), ( Regions RG ana1 to RG in B)
ana3 ). Further, by selecting “freehand mode” as the operation mode of the analysis area RG ana ,
As shown in FIG. 4C, it is also possible to set an arbitrary shape by freehand.

【0085】このステップS2の処理において、操作者
は、解析領域RGanaを設定するに際し、血管や臓器
境界といった解析に不要な構造物を含まないように留意
することが肝要である。本実施形態では、しかしなが
ら、図5(A)に示す如く、それらの不要な構造物が解
析領域RGanaに含まれた場合でも、構造物を排除す
るように領域を設定し直す(修正する)機能を有してい
る(図5(C)参照)。
In the process of step S2, when setting the analysis region RG ana , it is important for the operator to take care not to include structures unnecessary for analysis, such as blood vessels and organ boundaries. In the present embodiment, however, as shown in FIG. 5A, even when those unnecessary structures are included in the analysis region RG ana , the region is reset (corrected) so as to exclude the structures. It has a function (see FIG. 5C).

【0086】具体的には、血管や臓器境界から反射する
エコー信号は連続的に繋がっているという事実を利用す
る。つまり、図5(B)に示す如く、従来周知の輪郭抽
出法を用いて構造物の輪郭を抽出し、構造物を排除する
ように解析領域RGanaが設定される(図5(C)参
照)。これにより、比較的簡単に構造物を排除した解析
領域RGanaを設定し直すことができる。
Specifically, the fact that echo signals reflected from blood vessel or organ boundaries are continuously connected is used. That is, as shown in FIG. 5B, the contour of the structure is extracted using a conventionally known contour extraction method, and the analysis region RG ana is set so as to exclude the structure (see FIG. 5C). ). This makes it possible to relatively easily set the analysis region RG ana excluding the structure.

【0087】また別の排除法として、周知のドプラ法を
利用する手法がある。本超音波診断装置は、ドプラ法に
拠るCFMモードのイメージング機能を備えているの
で、スキャンモードを一時的にCFMモードに切り換え
て図5(B)に示す如く血管部BVを抽出し、図5
(C)に示す如く血流部分を解析領域RGanaから排
除することができる。
As another exclusion method, there is a method using a well-known Doppler method. Since the present ultrasonic diagnostic apparatus has the imaging function of the CFM mode based on the Doppler method, the scan mode is temporarily switched to the CFM mode to extract the blood vessel portion BV as shown in FIG.
As shown in (C), the blood flow portion can be excluded from the analysis region RG ana .

【0088】(ステップS3)次いで、定量解析の開始
の指令が操作者により操作パネル13を介してなされる
(ステップS3)。これに応答して、コントローラ40
は送信ユニット21、受信ユニット22、及びレシーバ
24に定量解析モードの送受信状態が指令される。ま
た、コントローラ40から信号強度演算器31に演算開
始の指令がなされる。
(Step S3) Next, a command to start quantitative analysis is made by the operator via the operation panel 13 (step S3). In response, the controller 40
, The transmission / reception state of the quantitative analysis mode is instructed to the transmission unit 21, the reception unit 22, and the receiver 24. Further, the controller 40 issues a command to the signal strength calculator 31 to start the calculation.

【0089】(ステップS4〜S7)これを受けて、ス
テップS4〜S7において定量解析モードの送受信状態
における制御、処理、及び演算が実行される。
(Steps S4 to S7) In response, in steps S4 to S7, control, processing, and calculation in the transmission / reception state in the quantitative analysis mode are executed.

【0090】定量解析モードは、「指定された解析領域
内で、より短時間のうちに、より多くのエコー信号のサ
ンプルを収集する」ことを、最も重要な目的としてい
る。この収集に際して留意すべき点は、「全く同一の送
受信状態において複数のサンプルを収集しても、必ずし
も情報量を増やすことにはならず、むしろ、確率密度分
布に偏りを生じさせることがある」という事実である。
例えば、前述したサイコロの例で言えば、サイコロを振
った3回分の事象(1,2,5の目)を100倍して
も、300回振ったことには必ずしもならないことと同
じである。そこで、ここでの定量解析モードの送受信
は、かかる確率密度分布の偏りを回避するため、以下の
ような異なる種々の送受信状態を採ることができるよう
になっている(ステップS4)。
The most important purpose of the quantitative analysis mode is to collect more echo signal samples within a designated analysis area in a shorter time. A point to be noted in this collection is that "collecting a plurality of samples in exactly the same transmission / reception state does not necessarily increase the amount of information, but rather causes a bias in the probability density distribution." That is the fact.
For example, in the case of the above-mentioned dice, even if the event (three, two, five) of three times of rolling the dice is multiplied by 100, it is not necessarily the case that the dice is rolled 300 times. Therefore, in the transmission and reception in the quantitative analysis mode, various different transmission and reception states as described below can be adopted in order to avoid such a bias in the probability density distribution (step S4).

【0091】図1に示す送信遅延回路52の情報を変化
させると、解析領域RGana内の走査線密度は従来に
比べて2倍以上の密な状態になる(図6参照)。一般
に、走査線密度とフレームレート(単位時間当たりの取
得断層像の枚数)は反比例の関係にあるが、本手法では
解析領域RGanaのみに対して局所的に密な走査線状
態を生成ものであるので、フレームレートの低下は比較
的小さく抑えることができる。
When the information of the transmission delay circuit 52 shown in FIG. 1 is changed, the scanning line density in the analysis area RG ana becomes more than twice as dense as the conventional one (see FIG. 6). In general, the scanning line density and the frame rate (the number of acquired tomographic images per unit time) are in inverse proportion, but this method generates a locally dense scanning line state only for the analysis region RG ana. As a result, the decrease in the frame rate can be kept relatively small.

【0092】また、受信遅延回路63は、解析領域RG
anaのみ、1つの送信超音波に対するエコー信号に2
通り以上のパターンの遅延を時分割で掛ける。これによ
り、2以上の方向の受信エコーを得る、いわゆる並列同
時受信を採用する。
The reception delay circuit 63 is provided with an analysis area RG
ana only, 2 for the echo signal for one transmitted ultrasonic wave
Multiply more than one pattern delay by time division. Thus, so-called parallel simultaneous reception that obtains reception echoes in two or more directions is adopted.

【0093】さらに、プローブ12については、同一方
向の走査線であっても、駆動させる送信振動子の数又は
位置、及び、受信振動子の数又は位置を変化させる。こ
れにより、図7に示す如く、別々の散乱エコー信号
(1)、(2)を収集することができる。
Further, with respect to the probe 12, even if the scanning lines are in the same direction, the number or the position of the transmitting transducers to be driven and the number or the position of the receiving transducers are changed. As a result, as shown in FIG. 7, separate scattered echo signals (1) and (2) can be collected.

【0094】さらに、レシーバ24のエコーフィルタ
(デジタルフィルタ)63は、1つのエコー信号列に対
して複数の遮断周波数と帯域を有してフィルタリングを
行うようになっている。これにより、複数の異なる種類
の信号強度から成るサンプル群を得ることができる。
Further, the echo filter (digital filter) 63 of the receiver 24 performs filtering on one echo signal sequence with a plurality of cutoff frequencies and bands. As a result, a sample group including a plurality of different types of signal intensities can be obtained.

【0095】さらに同様に、送信遅延回路52の遅延時
間パターンが制御され、送信焦点の深度を変化させるこ
とができる。ただし、焦点をあまり大幅に変化させる
と、トータルの信号強度が大きく変わってしまうため、
焦点は比較的小さい範囲で変化させるか、又は、エコー
信号の最大値を規格化することでトータルの信号強度を
予め補正することが望ましい。
Further, similarly, the delay time pattern of the transmission delay circuit 52 is controlled, and the depth of the transmission focus can be changed. However, if the focus is changed too much, the total signal strength will change significantly.
It is desirable to change the focus within a relatively small range, or to correct the total signal strength in advance by normalizing the maximum value of the echo signal.

【0096】この規格化の一例を図8に示す。いま、第
1の焦点では最大振幅がd1である図8(A)の信号A
が、第2の焦点では最大振幅がd2である図9(B)の
信号Bがそれぞれ得られたとする。このとき、信号Bの
データに、d1/d2の値を乗じることで規格化が成さ
れる。また、規格化の別の手法としては、図9(A)、
(B)のデータ列の平均E、E、すなわち
FIG. 8 shows an example of this normalization. Now, at the first focus, the signal A of FIG.
However, it is assumed that the signal B of FIG. 9B whose maximum amplitude is d2 is obtained at the second focus. At this time, normalization is performed by multiplying the data of the signal B by the value of d1 / d2. FIG. 9A shows another standardization method.
The averages E 1 and E 2 of the data sequence of (B), that is,

【数2】 において、信号Bのデータに、E/Eを乗じるよう
にすればよい。
(Equation 2) In the above, the data of the signal B may be multiplied by E 1 / E 2 .

【0097】さらに、送信周波数も種々の値に制御さ
れ、これにより異なる送受信状態でのエコー信号が収集
される。ただし、この場合においても、送信周波数があ
まり大幅に変化すると、トータルの信号強度が大きく変
わってしまう。このため、前述と同様に、送信周波数も
比較的小さな範囲で変化させるか、又は、トータルな信
号強度が予め規格化される。
Further, the transmission frequency is also controlled to various values, whereby echo signals in different transmission / reception states are collected. However, even in this case, if the transmission frequency changes too much, the total signal strength will change greatly. Therefore, as described above, the transmission frequency is changed in a relatively small range, or the total signal strength is standardized in advance.

【0098】以上のように送受信状態に関わる種々のパ
ラメータの内、少なくとも1つを変化させることで、解
析領域RGana内の、異なる種類の散乱エコー信号の
サンプルを増やした状態でトータルのサンプル数Nを従
来手法に比べて著しく増やすことができる。
As described above, by changing at least one of the various parameters related to the transmission / reception state, the total number of samples in the analysis region RG ana with the number of samples of different types of scattered echo signals increased. N can be significantly increased as compared with the conventional method.

【0099】ところで、サンプル数Nを一定とする場
合、エコー信号の分解能が高いほど、それに含まれる情
報量も多くなる。この観点から、送受信周波数はできる
限り高く、またパルス周期(波数)は小さい方が望まし
い。しかし、送受信周波数を上げ過ぎると、生体減衰の
影響も大きくなるため、深部ではS/Nが劣化するとい
う問題も生じる。
When the number of samples N is fixed, the higher the resolution of the echo signal, the greater the amount of information contained therein. From this viewpoint, it is desirable that the transmission / reception frequency be as high as possible and that the pulse period (wave number) be small. However, if the transmission / reception frequency is excessively increased, the effect of living body attenuation also increases, and there is also a problem that S / N deteriorates in a deep part.

【0100】広帯域送信においてS/Nを確保するに
は、任意波形発生器を備えたパルサ53を用いて、パル
ス圧縮法が採用される。この手法は既にレーダ技術など
で知られており、コード化された比較的長いパルス列を
送信し、受信信号を時間軸上で圧縮するもので、これに
より解像度を上げることができる。長いパルス列には、
同じ振幅の単一パルスに比べて、トータルとしては高い
パワーを投入することができる。さらに、上述の広帯域
送信に関する別の手法として、周波数が連続的に変化す
るチャープ信号を使用する方法であってもよく、同様に
S/Nを確保するという効果を得ることができる。
In order to secure S / N in wideband transmission, a pulse compression method is employed by using a pulser 53 having an arbitrary waveform generator. This technique is already known in radar technology and the like, and transmits a relatively long coded pulse train and compresses a received signal on a time axis, whereby the resolution can be increased. For long pulse trains,
As a whole, a higher power can be applied as compared with a single pulse having the same amplitude. Further, as another method related to the above-mentioned wideband transmission, a method using a chirp signal whose frequency continuously changes may be used, and the effect of securing an S / N can be similarly obtained.

【0101】このように異なる送受信状態によりスキャ
ンすることで、複数のサンプルデータが収集される(ス
テップS5)。これにより、情報量の多いデータ収集が
なされる。
By scanning in different transmission / reception states, a plurality of sample data are collected (step S5). Thereby, data collection with a large amount of information is performed.

【0102】このデータ収集において、本実施形態で
は、コントローラ40の制御の元で、適宜な時間間隔で
視野全体のBモード断層像を生成するためのBモードス
キャンが行われる。これにより、操作者は解析領域RG
anaの位置をBモード断層像全体から判断できるの
で、解析領域RGanaを見失ったりすることもなく、
常に一定位置に保持することができる。
In this data collection, in the present embodiment, a B-mode scan for generating a B-mode tomographic image of the entire field of view is performed at appropriate time intervals under the control of the controller 40. This allows the operator to set the analysis area RG
Since the position of ana can be determined from the entire B-mode tomographic image, the analysis region RG ana is not lost,
It can always be kept in a fixed position.

【0103】なお、このBモードスキャンにおいて、B
モード断層像を生成するためのエコー信号の内、少なく
とも解析領域RGanaの外側の領域から散乱されたエ
コー信号は、コントローラ40の制御によって、定量解
析用の信号強度演算部31には送られず、定量解析に供
されることが無いようになっている。これにより、解析
領域RGanaの内部から散乱されたエコー信号のみを
対象として定量解析が実行されることになる。
In this B mode scan, B
Among the echo signals for generating the mode tomographic image, at least the echo signals scattered from the region outside the analysis region RG ana are not sent to the signal intensity calculation unit 31 for quantitative analysis under the control of the controller 40. So that it is not subjected to quantitative analysis. As a result, the quantitative analysis is performed only on the echo signals scattered from inside the analysis area RG ana .

【0104】解析領域RGana内から散乱され、かつ
レシーバ24のエコーフィルタ出力段で受信系から採ら
れたエコー信号は、信号強度演算器31に送られる。こ
の演算器31において、取得する各走査線上のエコー信
号から信号強度が演算され、その強度データが記憶媒体
33に格納される(ステップS6)。
The echo signal scattered from the analysis area RG ana and taken from the receiving system at the echo filter output stage of the receiver 24 is sent to the signal strength calculator 31. The arithmetic unit 31 calculates the signal intensity from the acquired echo signal on each scanning line, and stores the intensity data in the storage medium 33 (step S6).

【0105】一般的に、1本の走査線に対する単位長さ
当たりのエコーデータ数は、システム内のサンプリング
周波数によって決まり、例えば1cm当たり1000個
のデータといった量になる。いま、解析領域RGana
が1辺、1cmの正方形と仮定すると、定量解析モード
における専用送受信条件の元で、送信走査線密度が解析
領域内にn本、並列同時受信数をm、送信振動子の位置
の組み合わせをCt、受信振動子の位置の組み合わせを
Cr、周波数の種別をdとすると、解析領域内の全サン
プル数は、
In general, the number of echo data per unit length for one scanning line is determined by the sampling frequency in the system and is, for example, 1000 data per cm. Now, the analysis area RG ana
Is assumed to be a square with one side and 1 cm, under the exclusive transmission / reception conditions in the quantitative analysis mode, the transmission scan line density is n in the analysis area, the number of parallel simultaneous receptions is m, and the combination of the positions of the transmission transducers is Ct. If the combination of the positions of the receiving transducers is Cr and the type of the frequency is d, the total number of samples in the analysis area is

【数3】1000×n×m×Ct×Cr×d となる。なお、設定された定量解析パラメータに総サン
プル数Nが含まれている場合、上記の変数が適当に調整
され、総サンプル数Nに最も近いサンプル数を提供する
変数の組み合わせに調整される。
## EQU3 ## 1000 × n × m × Ct × Cr × d When the set quantitative analysis parameters include the total number of samples N, the above variables are appropriately adjusted to a combination of variables that provides the number of samples closest to the total number of samples N.

【0106】なお、ステップS6での強度演算及び記録
の処理において、信号強度演算器31はエコー信号の飽
和状態をチェックする機能も発揮するように構成されて
いる。演算器31は、デジタル量のエコーデータがシス
テムの取り得る最大値に達していると、これを自動的に
検知して、その検知情報をコントローラ40に送る。こ
れにより、コントローラ40は、受信ユニット22のプ
リアンプ61のゲインを自動的に低下させ、再び、定量
解析モード下での専用送受信を行なう。再計測が自動的
になされるので、操作者の操作の省力化を図ることがで
きる。
In the processing of intensity calculation and recording in step S6, the signal intensity calculator 31 is configured to also exhibit a function of checking the saturation state of the echo signal. When the digital amount of echo data has reached the maximum value that the system can take, the arithmetic unit 31 automatically detects this and sends the detection information to the controller 40. Thereby, the controller 40 automatically lowers the gain of the preamplifier 61 of the receiving unit 22, and performs exclusive transmission and reception again in the quantitative analysis mode. Since the remeasurement is performed automatically, labor saving of the operation of the operator can be achieved.

【0107】(ステップS7)以上の定量解析用のサン
プルデータの収集は、解析領域RGana内からのトー
タルのサンプル数がNになるまで続けられる(ステップ
S7)。
(Step S7) The collection of the sample data for quantitative analysis described above is continued until the total number of samples from the analysis area RG ana reaches N (step S7).

【0108】(ステップS8〜S11)次いで、コント
ローラ40はサンプル数がNに達した時点で、定量解析
モードに拠る専用の送受信状態の終了を関係ユニットに
自動的に通知し、例えば通常のBモードスキャンに戻る
(ステップS8)。
(Steps S8 to S11) Next, when the number of samples reaches N, the controller 40 automatically notifies the relevant unit of the end of the exclusive transmission / reception state based on the quantitative analysis mode. The process returns to the scan (Step S8).

【0109】この後、信号強度演算器31は強度演算完
了を定量解析器32に通知する。これに応答して、定量
解析器32は記憶媒体33から解析領域RGana内の
信号強度データを読出し、定量解析及び誤差評価に処す
る(ステップS9)。
Thereafter, the signal strength calculator 31 notifies the quantitative analyzer 32 of the completion of the strength calculation. In response, the quantitative analyzer 32 reads the signal intensity data in the analysis area RG ana from the storage medium 33, and performs the quantitative analysis and the error evaluation (step S9).

【0110】具体的には、演算された信号強度データが
確率密度分布にマッピングされる。このマッピングは、
エコー信号の強度値が取り得る範囲を適宜な微小区間に
分け、それらの区間に該当するデータが何個存在するか
を調べる演算処理である。例えば、サンプル数Nの信号
強度値I(i=1,2,…,N)が得られたときに、
強度値の微小変位をΔxとして、
Specifically, the calculated signal strength data is mapped to a probability density distribution. This mapping is
This is a calculation process in which the range in which the intensity value of the echo signal can be taken is divided into appropriate minute sections, and how many pieces of data corresponding to those sections exist. For example, when signal strength values I i (i = 1, 2,..., N) of the number of samples N are obtained,
A small displacement of the intensity value is represented by Δx,

【数4】x≦I≦x+Δx を満たすIの個数P(x)を求める。これに加え、演
算された信号強度データを
## EQU4 ## The number P (x) of I i satisfying x ≦ I i ≦ x + Δx is obtained. In addition to this, the calculated signal strength data

【数5】(1/C)∫ xP(x)dx=1 の演算式を満たすCで除した後、その確率密度分布曲線
を表示するためのデータを作成する。
Equation 5] (1 / C) was divided by ∫ 0 xP (x) satisfy dx = 1 the computing equation C, and creates data for displaying the probability density distribution curve.

【0111】解析した確率密度分布曲線の誤差を評価す
るには種々の手法が考えられる。最も代表的な手法には
最小2乗誤差がある。これは、正規分布の一種である理
論的なレイリー分布の確率密度関数Pr(x)を用いて
Various techniques can be considered for evaluating the error of the analyzed probability density distribution curve. The most typical method has a least square error. This is calculated using the probability density function Pr (x) of the theoretical Rayleigh distribution, which is a kind of normal distribution.

【数6】∫ (P(x)−Pr(x))dx を演算することで求められる。とろこで、この誤差の評
価法、すなわちレイリー分布からの逸脱度の定量的表現
法は他の手法を用いてもよい。例えば、従来周知のQ−
Q確率密度プロット法、或は、ワイブル分布といった確
率分布を用いてもよい。本実施形態では、これらの評価
法がソフトウエア的に随時更新され、図33の記録媒体
に保管されており、必要に応じてユーザに提供される。
[6] obtained by ∫ 0 ∞ (P (x) -Pr (x)) by calculating a 2 dx. Here, other methods may be used for the method of evaluating the error, that is, the method of quantitatively expressing the degree of deviation from the Rayleigh distribution. For example, conventionally known Q-
A probability distribution such as a Q probability density plot method or a Weibull distribution may be used. In this embodiment, these evaluation methods are updated as needed by software, stored in the recording medium of FIG. 33, and provided to the user as needed.

【0112】(ステップS10A,S10B,S11)
次いで、解析領域RGanaの定量計測の結果が表示さ
れる。表示器27には、解析された確率密度分布の曲
線、誤差評価結果の数値に加え、サンプル数、使用した
周波数などの定量解析パラメータを、又は、そのパラメ
ータの中の幾つかを選択した代表パラメータを同時に表
示することができる(ステップS10A,S10B)。
また、この定量解析結果を必要に応じて、図示しないプ
リンタや記録媒体を通して記録・保存することができる
(ステップS11)。
(Steps S10A, S10B, S11)
Next, the result of the quantitative measurement of the analysis region RG ana is displayed. In the display 27, in addition to the curve of the analyzed probability density distribution, the numerical value of the error evaluation result, a quantitative analysis parameter such as the number of samples and the frequency used, or a representative parameter selected from some of the parameters Can be displayed simultaneously (steps S10A, S10B).
The result of the quantitative analysis can be recorded and stored through a printer or a recording medium (not shown) as necessary (step S11).

【0113】また、この(ステップS10A,S10
B,S11)(ステップS10A,S10B,S11)
定量計測結果は、コントローラ40からの制御の元に必
要に応じて、インタフェース回路34及びネットワーク
35などのデータ伝送手段(又は記録媒体)を介して装
置外部の機器に転送することもできる。
Further, this (steps S10A, S10
B, S11) (Steps S10A, S10B, S11)
The quantitative measurement result can be transferred to a device outside the device via a data transmission means (or a recording medium) such as the interface circuit 34 and the network 35 as needed under the control of the controller 40.

【0114】このように、本実施形態に係る超音波診断
装置によれば、組織性状が正常な場合からどの程度逸脱
しているかを示す情報を定量化する備えるとともに、よ
り正確な定量化を実施するための最適な専用の送受信状
態を確立している。しかも、エコー信号の強度は、RF
信号とほぼ同等の情報量を持った検波後であって、かつ
ビデオ信号化前の信号を用いて演算している。
As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment, information indicating the degree of deviation from the case where the tissue property is normal is quantified, and more accurate quantification is performed. An optimal dedicated transmission / reception state has been established. Moreover, the intensity of the echo signal is RF
The calculation is performed using a signal after detection having substantially the same amount of information as the signal and before video signal conversion.

【0115】このため、従来、医師が経験的に判断して
いた組織性状の異常度が定量的な分布曲線や評価値とし
て提示されるので、より正確で迅速な診断が可能にな
る。
For this reason, the abnormal degree of the tissue property which has been conventionally empirically determined by the doctor is presented as a quantitative distribution curve or an evaluation value, so that a more accurate and prompt diagnosis can be made.

【0116】さらに、前述した論文記載の従来の評価法
には無い特有の効果を奏することもできる。
Furthermore, it is possible to achieve a unique effect not found in the conventional evaluation method described in the above-mentioned paper.

【0117】第1に、確率密度分布を求めるためのサン
プルは、従来のように、ビデオテープ等に記録された断
層像から目視・選択するものではなく、解析領域から独
立事象に拠る多くのサンプルを短時間に収集できるの
で、より正確な確率密度分布が求められる。
First, a sample for obtaining a probability density distribution is not one that is visually observed and selected from a tomographic image recorded on a video tape or the like as in the prior art. Can be collected in a short time, and a more accurate probability density distribution is required.

【0118】第2に、本実施形態における信号強度は、
従来のように、既に輝度画像となったビデオ画像を用い
て演算するのではなく、RF信号と同等の情報量を持っ
た信号を用いて演算している。すなわち、本実施形態に
よれば、従来のように、スムージングなどのポスト処理
と呼ばれる、ビデオ画像の生成処理を経た信号、一度ビ
デオ装置に格納してリニアな特性が保証されない信号、
さらには強度が飽和している恐れがある信号は、強度演
算に用いていない。したがって、定量解析に、より高精
度な信号強度データを提供することができる。
Second, the signal strength in this embodiment is:
Instead of using a video image that has already become a luminance image as in the related art, the calculation is performed using a signal having the same information amount as an RF signal. That is, according to the present embodiment, a signal that has undergone a video image generation process, called a post process such as smoothing, a signal that is stored once in a video device and for which linear characteristics are not guaranteed, according to the present embodiment,
Further, a signal whose intensity may be saturated is not used for the intensity calculation. Therefore, more accurate signal strength data can be provided for quantitative analysis.

【0119】第3に、血管壁や臓器境界の高輝度信号は
含まないように解析領域を簡単に設定して、より多くの
サンプルを収集することができる。これにより、高精度
で信頼性の高い定量解析が可能になる。
Third, it is possible to easily set an analysis area so as not to include a high-brightness signal of a blood vessel wall or an organ boundary, and to collect more samples. This enables highly accurate and reliable quantitative analysis.

【0120】さらに、使い勝手の面から、関心領域とし
ての解析領域を手動で簡便に設定できるとともに、不要
構造物を自動的に排することもできるという効果もあ
る。
Further, from the viewpoint of usability, there is an effect that the analysis region as the region of interest can be manually and simply set, and unnecessary structures can be automatically eliminated.

【0121】なお、定量解析用の信号強度演算器31へ
のエコー信号の入力のさせ方は、上述した実施形態で説
明した態様に限定されるものではなく、本発明によれ
ば、さらに、図9〜図11に示す入力方式を採用しても
よい。
The way of inputting an echo signal to the signal strength calculator 31 for quantitative analysis is not limited to the mode described in the above-described embodiment. The input method shown in FIGS. 9 to 11 may be adopted.

【0122】図9に示す入力方式によれば、レシーバ2
4のゲイン補正回路62の出力信号(エコーフィルタ6
3への入力前)を信号強度演算器31に入力させてい
る。この入力信号は、図2で説明したように、RF信号
と同等の情報量を有しているので、これにより精度の高
い信号強度を演算できる。
According to the input method shown in FIG.
4 (the echo filter 6).
3) is input to the signal strength calculator 31. Since this input signal has the same amount of information as the RF signal, as described with reference to FIG. 2, a highly accurate signal strength can be calculated.

【0123】また、図10に示す入力方式によれば、加
算器23により生成されたRF信号としてのエコー信号
をそのまま、ゲイン補正回路81を介して信号強度演算
器31に入力させた構成を採る。これにより、RF信号
そのままの情報量を反映させた信号強度を演算すること
ができる。
According to the input system shown in FIG. 10, the echo signal as the RF signal generated by the adder 23 is directly input to the signal strength calculator 31 via the gain correction circuit 81. . As a result, it is possible to calculate the signal strength reflecting the information amount of the RF signal as it is.

【0124】さらに、図11記載の入力方式では、定量
解析モード下にあっては、レシーバ24内の既存の信号
強度演算器64をコントローラ40の指令の元に兼用し
て解析領域のエコー信号の強度を演算し、これをビデオ
信号化した後、定量解析器32に入力させる構成になっ
ている。このビデオ信号化したエコー信号は、その前段
までの信号に比べて情報量は低下するが、DSC25に
よるスムージング等のポスト処理を施さない状態で入力
するので、ビデオ信号を用いる従来法に比べると、依然
として高精度な定量解析を行なうことができる。
Further, in the input system shown in FIG. 11, in the quantitative analysis mode, the existing signal strength calculator 64 in the receiver 24 is also used as a command of the controller 40 to convert the echo signal in the analysis area. After calculating the intensity and converting it into a video signal, the input is input to the quantitative analyzer 32. The echo signal converted into a video signal has a reduced amount of information as compared with the signal up to the previous stage, but is input without performing post processing such as smoothing by the DSC 25, so that compared with the conventional method using a video signal, High-precision quantitative analysis can still be performed.

【0125】(第2の実施形態)本発明の第2の実施形
態に係る超音波診断装置を図12に基づき説明する。
(Second Embodiment) An ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0126】この超音波診断装置は、前述した第1の実
施形態の超音波診断装置と同様の機能を有するが、相違
する点は、図12に示す如く、定量解析モードで実施さ
れる定量解析パラメータの設定にある。その他の構成は
第1の実施形態と同等である。
This ultrasonic diagnostic apparatus has the same functions as those of the above-described ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment, but differs from the above-described ultrasonic diagnostic apparatus in the quantitative analysis mode performed in the quantitative analysis mode as shown in FIG. In the parameter settings. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0127】具体的には、図12は、操作者が操作パネ
ル13の操作ボタンなどを操作することにより「定量解
析モード」を指令したときに、コントローラ40が応答
して、レシーバ24、信号強度演算器31、及び定量解
析器32と協働して実施する処理フローの大略を示す。
More specifically, FIG. 12 shows a case where the controller 40 responds when the operator instructs the “quantitative analysis mode” by operating the operation buttons or the like on the operation panel 13 and the receiver 24, the signal strength. The outline of the processing flow executed in cooperation with the arithmetic unit 31 and the quantitative analyzer 32 is shown.

【0128】この処理フローにおいて、ステップS21
では定量解析パラメータが設定される。この設定は前述
した図3のステップ1と同様ではあるが、トータルのサ
ンプル数Nは設定されない。また、ステップS22〜S
26は図3のステップS2〜S6と同様の処理である。
さらに、ステップS27は図3のステップS9と、ステ
ップS28A,S28B,S29,S30は図3のステ
ップS10A,S10B〜S11と同様の処理内容にな
っている。ただし、ステップS29の処理は本実施形態
で追加されている。
In this processing flow, step S21
In, the quantitative analysis parameters are set. This setting is similar to that of step 1 in FIG. 3 described above, but the total number of samples N is not set. Steps S22 to S22
26 is a process similar to steps S2 to S6 in FIG.
Further, step S27 has the same processing contents as step S9 in FIG. 3, and steps S28A, S28B, S29, and S30 have the same processing contents as steps S10A, S10B to S11 in FIG. However, the processing of step S29 is added in this embodiment.

【0129】このため、トータルのサンプル数Nが設定
されないまま定量解析が開始され、この定量解析が、操
作者が操作パネル13の終了ボタンを押すまで専用の送
受信状態を切り替えながら継続される(ステップS2
9)。
For this reason, the quantitative analysis is started without setting the total number of samples N, and this quantitative analysis is continued while switching the exclusive transmission / reception state until the operator presses the end button on the operation panel 13 (step S2
9).

【0130】これにより、第1の実施形態で得られた作
用効果に加え、サンプル数に限界が無くなることから、
時間が経過するにつれてより正確な確率密度分布が得ら
れる。理論的には、送受信条件の異なる組合せがNの場
合、サンプル数を2N,3Nと増加させても、同じ条件
を再現するだけのことであるから組織性状に関する情報
量は増えない。しかし、この場合、操作者がプローブ1
2を微小距離だけ動かしてスキャン断面を変化させると
きに、定量解析をパラメータ設定から再度試行する必要
は無く、便利で、有効な使用法となる。なお、このプロ
ーブはあまり大きく動かすと、スキャン断面に不要な構
造物が新たに含まれる恐れがあるので、微少な距離に止
める方が好ましい。
As a result, in addition to the operation and effect obtained in the first embodiment, there is no limit to the number of samples.
Over time, a more accurate probability density distribution is obtained. Theoretically, if the number of different combinations of transmission / reception conditions is N, increasing the number of samples to 2N and 3N only reproduces the same conditions, so that the amount of information on tissue properties does not increase. However, in this case, the operator
When the scan cross section is changed by moving 2 by a very small distance, it is not necessary to retry quantitative analysis from the parameter setting, which is a convenient and effective usage. If the probe is moved too much, unnecessary structures may be newly included in the scan cross section. Therefore, it is preferable to keep the probe at a small distance.

【0131】この定量解析モードのスキャン中であって
も、第1の実施形態のときと同様に、コントローラ40
は一定間隔で通常のBモードスキャンを実行する。これ
により、解析領域を設定する断層像が定期的に更新・表
示されるので、操作者は所望断面を観察し続けて、解析
領域の位置のずれ具合などを確実に判断することができ
る。
Even during the scan in the quantitative analysis mode, the controller 40 is operated in the same manner as in the first embodiment.
Performs a normal B-mode scan at regular intervals. Thus, the tomographic image for setting the analysis area is updated and displayed periodically, so that the operator can continue to observe the desired cross section and reliably determine the position of the analysis area and the like.

【0132】(第3の実施形態)本発明の第3の実施形
態に係る超音波診断装置を図1を流用して説明する。
(Third Embodiment) An ultrasonic diagnostic apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0133】この超音波診断装置は、前述した第1の実
施形態の超音波診断装置と同様の機能を有するが、非リ
アルタイムに、すなわちスキャン(診断)後に、イメー
ジメモリ28に格納されていた画像データを用いて定量
解析を事後処理として実施することに特徴を有する。
This ultrasonic diagnostic apparatus has the same function as the ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment described above, but the image stored in the image memory 28 in non-real time, that is, after scanning (diagnosis). It is characterized in that quantitative analysis is performed as post-processing using data.

【0134】具体的には、前述した各実施形態と同様
に、操作者は予め解析領域を指定して、断層像を取得す
る。この断層像の画像はイメージメモリ28に記録され
る。これと並行して、解析領域からのエコー信号は、信
号強度演算器31により強度演算されて、そのデータが
記憶媒体33に格納される。
Specifically, as in the above-described embodiments, the operator specifies an analysis area in advance and acquires a tomographic image. The image of this tomographic image is recorded in the image memory 28. In parallel with this, the intensity of the echo signal from the analysis area is calculated by the signal strength calculator 31, and the data is stored in the storage medium 33.

【0135】操作者はその後、操作パネル13の例えば
フリーズボタンを押してBモードスキャンを停止させ
る。次いで、イメージメモリ28に格納されている画像
データを再生させ、スキャン停止直前の断層像を表示器
27に表示させる。この再生表示画像は通常のBモード
像であり、定量解析のために行なった専用送受信の情報
は反映されていない。この専用送受信に係る信号強度デ
ータは記憶媒体33に格納されている。
Thereafter, the operator presses, for example, a freeze button on the operation panel 13 to stop the B-mode scan. Next, the image data stored in the image memory 28 is reproduced, and the display 27 displays a tomographic image immediately before the stop of scanning. This reproduced and displayed image is a normal B-mode image, and does not reflect information on dedicated transmission and reception performed for quantitative analysis. The signal strength data relating to the dedicated transmission / reception is stored in the storage medium 33.

【0136】本実施形態では、スキャン後にイメージメ
モリ28から呼び出される断層像の各画素の空間的位置
と、これに対応する、記憶媒体33に記憶されている信
号強度データとがコントローラ40により対応付けられ
る。このため、操作者がイメージメモリ28内の画像デ
ータに対して適宜なフレーム及びそのフレーム内の解析
領域(走査線番号及び深さ範囲)を指定すればよい。こ
れにより、定量解析ユニット32によって、解析領域に
対応した信号強度データ群が記憶媒体33から読み出さ
れ、確率密度分布曲線及び誤差値などの解析結果が瞬時
のうちに得られ、表示される。
In this embodiment, the controller 40 associates the spatial position of each pixel of the tomographic image called out from the image memory 28 after scanning with the corresponding signal intensity data stored in the storage medium 33. Can be Therefore, the operator only has to specify an appropriate frame for the image data in the image memory 28 and an analysis area (scanning line number and depth range) in the frame. As a result, the quantitative analysis unit 32 reads the signal intensity data group corresponding to the analysis area from the storage medium 33, and instantaneously obtains and displays analysis results such as a probability density distribution curve and an error value.

【0137】これにより、操作者は解析領域を容易に変
更することができる。予め指定した解析領域よりも小さ
い範囲で変更する限り、既に演算してある信号強度デー
タを使って何度でも再試行することができる。この結
果、詳細観察により、不要な構造部を避けた領域に修正
し、解析精度の向上を積極的に行なうことができる。
As a result, the operator can easily change the analysis area. As long as the change is made within a range smaller than the analysis area specified in advance, it is possible to retry a number of times using the already calculated signal strength data. As a result, it is possible to correct the area by avoiding unnecessary structural parts by detailed observation and positively improve the analysis accuracy.

【0138】勿論、予め設定する解析領域を十分大きく
すれば、スキャン後に解析領域を変更できる余裕も大き
くなる。この観点から、解析領域を事前に設定せずに、
イメージメモリ28から読み出した画像に解析領域を設
定し、その後で、その領域に対応した信号強度データを
記憶媒体33から読み出して解析するようにしてもよ
い。
Needless to say, if the analysis area set in advance is made sufficiently large, the margin for changing the analysis area after scanning is increased. From this point of view, without setting the analysis area in advance,
An analysis area may be set in the image read from the image memory 28, and then, the signal strength data corresponding to the area may be read from the storage medium 33 and analyzed.

【0139】(第4の実施形態)本発明の第4の実施形
態に係る超音波診断装置を図13,14を参照して説明
する。
(Fourth Embodiment) An ultrasonic diagnostic apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0140】この実施形態では、超音波プローブとし
て、図13に模式的に示す2次元プローブ12Aを用い
る。このプローブ12Aは、その超音波放射面に超音波
振動子を2次元配列している。これに応じて、送信ユニ
ット21及び受信ユニット22に適宜な送信遅延時間パ
ターン及び受信遅延時間パターンを与えることにより、
超音波パルスの放射方向を断面上に限らず、その断面に
垂直な方向にもビーム偏向可能になる(図14参照)。
これを利用し、定量解析モード下で行なわれる専用送受
信として、超音波ビームを断面に垂直な方向に微小距離
だけシフトさせたときのエコー信号によるサンプルも収
集する。
In this embodiment, a two-dimensional probe 12A schematically shown in FIG. 13 is used as an ultrasonic probe. In the probe 12A, ultrasonic transducers are two-dimensionally arranged on the ultrasonic radiation surface. In response to this, by giving the transmission unit 21 and the reception unit 22 an appropriate transmission delay time pattern and reception delay time pattern,
The beam can be deflected not only on the cross section but also in a direction perpendicular to the cross section, as shown in FIG.
Using this, as an exclusive transmission / reception performed in the quantitative analysis mode, a sample based on an echo signal when the ultrasonic beam is shifted by a small distance in a direction perpendicular to the cross section is also collected.

【0141】これにより、独立事象のサンプルを増やす
自由度が増すので、確率密度分布の解析精度を更に向上
させることができる。
As a result, the degree of freedom to increase the number of independent event samples is increased, and the accuracy of analysis of the probability density distribution can be further improved.

【0142】なお、上述した各実施形態は肝臓実質の組
織性状を対象とする態様に限定されず、心臓、腎臓、脾
臓などの組織性状を定量解析するようにしてもよい。
The embodiments described above are not limited to the mode in which the tissue properties of the liver parenchyma are targeted, and the tissue properties of the heart, kidney, spleen and the like may be quantitatively analyzed.

【0143】上述した各実施形態は単なる例示であっ
て、本発明の範囲を限定することを意図するものではな
い。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて決
まるもので、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様
々な態様のものを実施することができる。
The embodiments described above are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention. The scope of the present invention is determined based on the description of the claims, and various embodiments can be carried out without departing from the gist of the present invention.

【0144】[0144]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超音
波診断装置及び超音波による組織性状の定量解析方法に
よれば、従来、理論的には提案されていた、エコー信号
の強度の確率密度分布から組織の異常性を定量化する手
法に基づく診断において、その異常性を表す定量的な情
報を精度良く、自動的に、且つ簡単に提示ことができ
る。
As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus and the method for quantitatively analyzing the tissue characteristics using ultrasonic waves according to the present invention, the probability of the intensity of the echo signal, which has been theoretically proposed, has been conventionally proposed. In a diagnosis based on a method of quantifying an abnormality of a tissue from a density distribution, quantitative information representing the abnormality can be accurately, automatically, and simply presented.

【0145】とくに、定量解析に特化した専用送受信に
よって独立した事象によるサンプル数を大幅に増やし
て、精度の良い定量解析を行なうことができる。さら
に、操作者にとっても、解析領域の設定などの操作を簡
単に行なうことができ、操作性の良い解析システムを提
供することができる。
In particular, the number of samples due to independent events is greatly increased by dedicated transmission / reception specialized for quantitative analysis, and accurate quantitative analysis can be performed. Further, an operator can easily perform operations such as setting of an analysis area, and can provide an analysis system with good operability.

【0146】加えて、操作者及び被検者は特別な準備を
しなくても、本発明の定量解析を行なうことができるの
で、通常の診断やスクリーニング検査などにおいて、体
脂肪率測定や血圧測定などと同様に、手軽に健康診断ア
イテムの1つとして利用することができる。
In addition, since the operator and the subject can perform the quantitative analysis of the present invention without special preparation, the body fat percentage measurement and the blood pressure measurement can be performed in a normal diagnosis or screening test. Like the above, it can be easily used as one of the medical examination items.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略
ブロック図。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態に係る定量解析用の信号強度演
算器の入力信号の取り方を説明するブロック図。
FIG. 2 is a block diagram illustrating how to take an input signal of a signal strength calculator for quantitative analysis according to the first embodiment.

【図3】第1の実施形態に係る定量解析の概略処理を示
すフローチャート。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a schematic process of quantitative analysis according to the first embodiment.

【図4】解析領域の設定法を説明する図。FIG. 4 is a view for explaining a method of setting an analysis area.

【図5】解析領域から構造物を排除した領域を設定する
ときの説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram for setting an area excluding a structure from an analysis area.

【図6】定量解析モードにおける専用送受信状態の1つ
(専用送信)を説明する図。
FIG. 6 is a view for explaining one (dedicated transmission) of a dedicated transmission / reception state in the quantitative analysis mode.

【図7】定量解析モードにおける専用送受信状態の別の
1つ(送信法)を説明する図。
FIG. 7 is a view for explaining another dedicated transmission / reception state (transmission method) in the quantitative analysis mode.

【図8】定量解析モードにおける信号の規格化を説明す
る図。
FIG. 8 is a view for explaining signal normalization in a quantitative analysis mode.

【図9】変形例に係る定量解析用の信号強度演算器の入
力信号の取り方を説明するブロック図。
FIG. 9 is a block diagram illustrating how to take an input signal of a signal strength calculator for quantitative analysis according to a modification.

【図10】別の変形例に係る定量解析用の信号強度演算
器の入力信号の取り方を説明するブロック図。
FIG. 10 is a block diagram illustrating how to take an input signal of a signal strength calculator for quantitative analysis according to another modification.

【図11】別の変形例に係る定量解析用の信号強度演算
器の入力信号の取り方を説明するブロック図。
FIG. 11 is a block diagram illustrating how to take an input signal of a signal strength calculator for quantitative analysis according to another modification.

【図12】第2の実施形態に係る定量解析用の信号強度
演算器の入力信号の取り方を説明するブロック図。
FIG. 12 is a block diagram illustrating how to take an input signal of a signal strength calculator for quantitative analysis according to the second embodiment.

【図13】第4の実施形態に係る2次元プローブの概略
模式図。
FIG. 13 is a schematic diagram of a two-dimensional probe according to a fourth embodiment.

【図14】2次元プローブの動作を説明する図。FIG. 14 is a diagram illustrating the operation of a two-dimensional probe.

【図15】正常肝臓と異常(硬変)肝臓とのBモード断
層像における組織性状としてのスペックルパターンを説
明する図。
FIG. 15 is a view for explaining a speckle pattern as a tissue property in a B-mode tomographic image of a normal liver and an abnormal (cirrhotic) liver.

【図16】正常肝臓と異常(硬変)肝臓とのBモード断
層像の輝度確率密度分布を説明する図。
FIG. 16 is a view for explaining a luminance probability density distribution of B-mode tomographic images of a normal liver and an abnormal (cirrhosis) liver.

【図17】超音波走査線上のサンプルデータとビデオフ
ォーマットの画素との位置関係を説明する図。
FIG. 17 is a view for explaining the positional relationship between sample data on an ultrasonic scanning line and pixels in a video format.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 装置本体 12 超音波プローブ 13 操作パネル 21 送信ユニット 22 受信ユニット 23 加算器 24 レシーバ 25 BモードDSC 26 データ合成器 27 表示器 28 イメージメモリ 29 CFMユニット 30 CFMモードDSC 31 信号強度演算器 32 定量解析器 33 記憶媒体 34 インタフェース回路 35 ネットワーク 36 データ発生器 40 コントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Main body 12 Ultrasonic probe 13 Operation panel 21 Transmission unit 22 Receiving unit 23 Adder 24 Receiver 25 B-mode DSC 26 Data synthesizer 27 Display 28 Image memory 29 CFM unit 30 CFM mode DSC 31 Signal intensity calculator 32 Quantitative analysis Device 33 storage medium 34 interface circuit 35 network 36 data generator 40 controller

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体に超音波パルスを照射することに
より断層像を得る超音波診断装置において、 前記断層像内の少なくとも一部に解析領域を設定する解
析領域設定手段と、 前記解析領域に相当する被検体部位に前記超音波パルス
を定量解析用の送信条件に従って送信し且つその送信に
伴って前記被検体部位から発生するエコー信号を受信す
る定量解析用送受信手段と、 前記エコー信号に基づき組織性状を定量解析する定量解
析手段と、を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
1. An ultrasonic diagnostic apparatus for obtaining a tomographic image by irradiating an object with an ultrasonic pulse, comprising: an analysis region setting unit configured to set an analysis region in at least a part of the tomographic image; A quantitative analysis transmitting / receiving means for transmitting the ultrasonic pulse to a corresponding subject site in accordance with a transmission condition for quantitative analysis and receiving an echo signal generated from the subject site along with the transmission, based on the echo signal An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: quantitative analysis means for quantitatively analyzing tissue properties.
【請求項2】 請求項1記載の超音波診断装置におい
て、 前記定量解析手段は、前記エコー信号の強度を演算する
強度演算手段と、このエコー信号の強度のデータから確
率密度分布を演算する確率密度分布演算手段と、を備え
たことを特徴とする超音波診断装置。
2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the quantitative analysis unit calculates an intensity of the echo signal, and a probability of calculating a probability density distribution from data of the intensity of the echo signal. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a density distribution calculating unit.
【請求項3】 請求項2記載の超音波診断装置におい
て、 前記定量解析手段は、前記確率密度分布を曲線としてモ
ニタ画面に表示する分布曲線表示手段を備えたことを特
徴とする超音波診断装置。
3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein said quantitative analysis means includes distribution curve display means for displaying said probability density distribution as a curve on a monitor screen. .
【請求項4】 請求項3記載の超音波診断装置におい
て、 前記分布曲線表示手段は、前記確率密度分布の曲線と基
準となる確率密度分布の曲線とを同一画面に比較させて
表示する手段であることを特徴とする超音波診断装置。
4. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the distribution curve display means displays the probability density distribution curve and a reference probability density distribution curve by comparing them on the same screen. An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising:
【請求項5】 請求項4記載の超音波診断装置におい
て、 前記基準となる確率密度分布の曲線はレイリー分布に従
う理論値から成る確率密度分布曲線であることを特徴と
する超音波診断装置。
5. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the probability density distribution curve serving as a reference is a probability density distribution curve composed of theoretical values according to a Rayleigh distribution.
【請求項6】 請求項2記載の超音波診断装置におい
て、 前記確率密度分布の曲線データを記録媒体又は通信手段
を介して装置外部に転送する転送手段を備えたことを特
徴とする超音波診断装置。
6. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, further comprising a transfer unit that transfers the curve data of the probability density distribution to outside the apparatus via a recording medium or a communication unit. apparatus.
【請求項7】 請求項1記載の超音波診断装置におい
て、 前記定量解析手段は、前記エコー信号の強度を演算する
強度演算手段と、このエコー信号の強度のデータから確
率密度分布を演算する確率密度分布演算手段と、この確
率密度分布と基準となる確率密度分布との間の誤差を演
算する誤差演算手段と、この誤差を前記組織性状の定量
化情報として提示する定量化情報提示手段と、を備えた
ことを特徴とする超音波診断装置。
7. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the quantitative analysis unit calculates an intensity of the echo signal, and a probability of calculating a probability density distribution from the data of the intensity of the echo signal. Density distribution calculating means, error calculating means for calculating an error between the probability density distribution and the reference probability density distribution, and quantification information presenting means for presenting the error as quantification information of the tissue properties, An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
【請求項8】 請求項7記載の超音波診断装置におい
て、 前記誤差演算手段は、演算した前記確率密度分布と基準
となる前記確率密度分布との間の誤差を最小二乗法に基
づき最小二乗誤差として演算する手段であることを特徴
とする超音波診断装置。
8. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 7, wherein the error calculating means calculates an error between the calculated probability density distribution and the reference probability density distribution based on a least square method. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that it is means for calculating as.
【請求項9】 請求項1乃至8の何れか一項記載の超音
波診断装置において、 前記定量解析手段による定量解析の開始及び終了の少な
くとも一方を指令する指令手段を備えたことを特徴とす
る超音波診断装置。
9. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising command means for commanding at least one of start and end of quantitative analysis by said quantitative analysis means. Ultrasound diagnostic equipment.
【請求項10】 請求項1乃至9の何れか一項記載の超
音波診断装置において、 前記送信条件に従う送受信は、前記超音波パルスの走査
線密度を前記解析領域以外の領域に対する走査線密度の
2倍以上に設定した送受信であることを特徴とした超音
波診断装置。
10. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception according to the transmission condition includes the step of determining a scanning line density of the ultrasonic pulse with respect to a region other than the analysis region. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that transmission and reception are set to be twice or more.
【請求項11】 請求項1乃至9の何れか一項記載の超
音波診断装置において、 前記送信条件に従う送受信は、前記超音波パルスによる
略同一の走査線上の前記エコー信号を、異なる送受信条
件にて2回以上取得する送受信であることを特徴とした
超音波診断装置。
11. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission and reception according to the transmission condition are performed by changing the echo signals on the same scanning line by the ultrasonic pulse to different transmission and reception conditions. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the transmission and reception are performed at least twice.
【請求項12】 請求項1乃至9の何れか一項記載の超
音波診断装置において、 前記送信条件に従う送受信は、前記超音波パルスの送信
に伴って前記解析領域上の2方向以上の並列同時受信に
より行われる送受信であることを特徴とした超音波診断
装置。
12. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission and reception according to the transmission condition are performed in two or more directions on the analysis area in parallel with the transmission of the ultrasonic pulse. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that transmission and reception are performed by reception.
【請求項13】 請求項1乃至9の何れか一項記載の超
音波診断装置において、 前記送信条件に従う送受信は、前記超音波パルスによる
略同一の走査線上のスキャンを異なる送信振動子の組み
合わせにより2回以上行う態様、及び、同一の前記エコ
ー信号に対して異なる受信振動子の組み合わせより2回
以上受信する態様のうちの少なくとも一方で行われる送
受信であることを特徴とした超音波診断装置。
13. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission and reception according to the transmission conditions are performed by combining scans on substantially the same scan line by the ultrasonic pulse with different transmission transducers. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that transmission / reception is performed at least one of a mode in which the same echo signal is received twice or more from a combination of different receiving transducers for the same echo signal.
【請求項14】 請求項1乃至9の何れか一項記載の超
音波診断装置において、 前記送信条件に従う送受信は、前記解析領域上の前記超
音波パルスによる同一走査線上のスキャンを、送信焦点
を変化させて2回以上行う送受信であることを特徴とし
た超音波診断装置。
14. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission and reception in accordance with the transmission conditions include: scanning on the same scanning line by the ultrasonic pulse on the analysis area; An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that transmission and reception are performed two or more times while being changed.
【請求項15】 請求項1乃至9の何れか一項記載の超
音波診断装置において、 前記送信条件に従う送受信は、前記超音波パルスとし
て、コード化された広帯域の周波数成分を含む超音波パ
ルスで行う送受信であることを特徴とした超音波診断装
置。
15. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception according to the transmission condition is performed using an ultrasonic pulse including a coded wideband frequency component as the ultrasonic pulse. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by performing transmission and reception.
【請求項16】 請求項1乃至9の何れか一項記載の超
音波診断装置において、 前記送信条件に従う送受信は、前記超音波パルスとし
て、広帯域の周波数成分を含むチャープ信号から成る超
音波パルスで行う送受信であることを特徴とした超音波
診断装置。
16. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception according to the transmission condition is performed using an ultrasonic pulse including a chirp signal including a broadband frequency component as the ultrasonic pulse. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by performing transmission and reception.
【請求項17】 請求項2又は7に記載の超音波診断装
置において、 前記エコー信号の強度演算時に信号強度の飽和状態を監
視する監視手段と、この飽和状態が生じたときに再定量
解析を指令する再指令手段とを備えたことを特徴とする
超音波診断装置。
17. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein a monitoring unit that monitors a saturation state of the signal intensity at the time of calculating the intensity of the echo signal, and performs a requantitative analysis when the saturation state occurs. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a re-instruction unit for issuing an instruction.
【請求項18】 請求項1乃至17の何れか一項に記載
の超音波診断装置において、 前記定量解析に必要な条件を予め設定するための条件設
定手段を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
18. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising: condition setting means for setting conditions necessary for said quantitative analysis in advance. Diagnostic device.
【請求項19】 請求項18記載の超音波診断装置にお
いて、 前記条件設定手段により設定される条件は、前記超音波
パルスの送受信周波数、前記解析領域の初期形状、前記
定量解析により生成される確率密度分布曲線のリアルタ
イム表示の有無、前記定量解析により生成される結果の
リアルタイム表示の有無、並びに、これらの情報の表示
位置、色、及び大きさのうち、少なくとも1つを含むこ
とを特徴とした超音波診断装置。
19. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 18, wherein the condition set by the condition setting means includes a transmission / reception frequency of the ultrasonic pulse, an initial shape of the analysis area, and a probability generated by the quantitative analysis. The presence or absence of real-time display of the density distribution curve, the presence or absence of real-time display of the result generated by the quantitative analysis, and the display position, color, and size of these pieces of information are included. Ultrasound diagnostic equipment.
【請求項20】 請求項18記載の超音波診断装置にお
いて、 前記条件設定手段により設定される条件は、前記定量解
析に用いる前記エコー信号のサンプルのトータル数を含
むことを特徴とした超音波診断装置。
20. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 18, wherein the condition set by the condition setting means includes a total number of samples of the echo signal used for the quantitative analysis. apparatus.
【請求項21】 請求項18記載の超音波診断装置にお
いて、 前記解析領域の大きさ及び形状を操作者が変更可能なイ
ンターフェース手段を備えたことを特徴とした超音波診
断装置。
21. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 18, further comprising an interface unit that allows an operator to change a size and a shape of the analysis area.
【請求項22】 請求項1乃至21の何れか一項に記載
の超音波診断装置において、 前記エコー信号のうちの前記定量解析に不要な信号群を
前記解析領域から排除した領域を設定する排除手段を備
えることを特徴とした超音波診断装置。
22. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a signal group unnecessary for the quantitative analysis among the echo signals is excluded from the analysis region. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means.
【請求項23】 請求項22記載の超音波診断装置にお
いて、 前記排除手段は、前記不要な信号群として、輪郭抽出法
により抽出された組織構造物に相当するエコー信号を排
除する手段であることを特徴とした超音波診断装置。
23. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 22, wherein the elimination unit is a unit that eliminates, as the unnecessary signal group, an echo signal corresponding to a tissue structure extracted by a contour extraction method. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the following.
【請求項24】 請求項22記載の超音波診断装置にお
いて、 前記排除手段は、前記不要な信号群として、別に超音波
信号を送信して得られる超音波ドプラ信号から抽出され
た血流情報に基づく血管及び血管壁に相当するエコー信
号を排除する手段であることを特徴とした超音波診断装
置。
24. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 22, wherein the elimination unit adds, as the unnecessary signal group, blood flow information extracted from an ultrasonic Doppler signal obtained by separately transmitting an ultrasonic signal. An ultrasonic diagnostic apparatus, which is means for eliminating an echo signal corresponding to a blood vessel and a blood vessel wall based on the blood vessel.
【請求項25】 請求項1記載の超音波診断装置におい
て、 前記定量解析手段は、前記エコー信号が画像データに変
換される前のデータを取り込んで当該データを前記定量
解析に処するデータ取込手段を備えることを特徴とした
超音波診断装置。
25. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the quantitative analysis unit captures data before the echo signal is converted into image data, and processes the data for the quantitative analysis. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
【請求項26】 請求項20記載の超音波診断装置にお
いて、 前記定量解析手段は、前記エコー信号に基づく前記トー
タル数分のサンプルを取得すると、前記送信条件に従う
送受信を自動的に停止する自動停止手段を備えたことを
特徴とする超音波診断装置。
26. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 20, wherein said quantitative analysis means automatically stops transmission / reception according to said transmission condition when acquiring said total number of samples based on said echo signal. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means.
【請求項27】 請求項2記載の超音波診断装置におい
て、 前記断層像のデータを記憶する手段と、前記強度演算手
段により演算された信号強度データと前記断層像の各画
素の空間位置と対応付ける手段と、前記解析領域が設定
されたときに、対応する信号強度データを呼び出した定
量解析を行う手段とを備えたことを特徴とする超音波診
断装置。
27. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the means for storing the data of the tomographic image, the signal intensity data calculated by the intensity calculating means are associated with the spatial position of each pixel of the tomographic image. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: means for performing quantitative analysis by calling up corresponding signal strength data when the analysis area is set.
【請求項28】 請求項1記載の超音波診断装置におい
て、 前記超音波パルスを送受信するための振動子を2次元状
に配列した超音波プローブと、被検体内の断層面に対し
て垂直方向に変更可能なスキャン手段とを備え、 前記定量解析用送受信手段は、前記解析領域に対応する
前記断層面のエコー信号を取得する手段と、この断層面
に垂直な方向の別断面のエコー信号を取得する手段とを
備え、 前記定量解析手段は、前記両エコー信号に基づき組織性
状を定量解析する手段であることを特徴とする超音波診
断装置。
28. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein an ultrasonic probe in which transducers for transmitting and receiving the ultrasonic pulse are two-dimensionally arranged, and a direction perpendicular to a tomographic plane in the subject. Scan means that can be changed to, the quantitative analysis transmitting and receiving means, means for acquiring an echo signal of the tomographic plane corresponding to the analysis area, and an echo signal of another cross section in a direction perpendicular to the tomographic plane An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising: an acquiring unit, wherein the quantitative analysis unit is a unit that quantitatively analyzes a tissue property based on the two echo signals.
【請求項29】 被検体に超音波パルスを照射すること
により断層像を得た後、この断層像内の一部に解析領域
を設定し、前記解析領域に相当する被検体部位に前記超
音波パルスを定量解析用の送信条件に従って送信し且つ
その送信に伴って前記被検体部位から発生するエコー信
号を受信し、このエコー信号に基づき組織性状を定量解
析することを特徴とした超音波による組織性状の定量解
析方法。
29. A tomographic image is obtained by irradiating the subject with an ultrasonic pulse, and an analysis region is set in a part of the tomographic image. Ultrasound tissue characterized in that a pulse is transmitted in accordance with a transmission condition for quantitative analysis, and an echo signal generated from the subject site is received with the transmission, and a tissue property is quantitatively analyzed based on the echo signal. Method for quantitative analysis of properties.
【請求項30】 請求項29記載の定量解析方法におい
て、 前記定量解析は、前記エコー信号の強度を演算する処理
と、このエコー信号の強度のデータから確率密度分布を
演算する処理とを含むことを特徴とする超音波による組
織性状の定量解析方法。
30. The quantitative analysis method according to claim 29, wherein the quantitative analysis includes a process of calculating the intensity of the echo signal, and a process of calculating a probability density distribution from data of the intensity of the echo signal. A method for quantitative analysis of tissue properties by ultrasonic waves, characterized in that:
【請求項31】 請求項29記載の定量解析方法におい
て、 前記定量解析は、前記エコー信号の強度を演算する処理
と、このエコー信号の強度のデータから確率密度分布を
演算する処理と、この確率密度分布と基準となる確率密
度分布との間の誤差を演算する処理と、この誤差を前記
組織性状の定量化情報として提示する処理とを含むこと
を特徴とする超音波による組織性状の定量解析方法。
31. The quantitative analysis method according to claim 29, wherein, in the quantitative analysis, a process of calculating the intensity of the echo signal, a process of calculating a probability density distribution from data of the intensity of the echo signal, A process of calculating an error between a density distribution and a reference probability density distribution, and a process of presenting the error as quantification information of the tissue property, wherein a quantitative analysis of the tissue property using ultrasound is performed. Method.
【請求項32】 被検体に超音波パルスを照射すること
により断層像を得る超音波診断装置において、 前記断層像内の一部に解析領域を設定する解析領域設定
手段と、 前記解析領域に相当する被検体部位に、独立事象に基づ
くエコー信号のサンプル数を上げる条件の元に前記超音
波パルスを送信するとともに、この送信に伴って前記被
検体部位から発生するエコー信号を受信する定量解析用
送受信手段と、 前記エコー信号に基づき組織性状を定量解析する定量解
析手段と、を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
32. An ultrasonic diagnostic apparatus for obtaining a tomographic image by irradiating an object with an ultrasonic pulse, comprising: an analysis area setting unit configured to set an analysis area in a part of the tomographic image; The ultrasonic pulse is transmitted under the condition of increasing the number of samples of the echo signal based on the independent event to the subject part to be subjected to the quantitative analysis for receiving the echo signal generated from the subject part with the transmission. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a transmitting / receiving unit; and a quantitative analysis unit for quantitatively analyzing a tissue property based on the echo signal.
【請求項33】 請求項32記載の超音波診断装置にお
いて、 前記定量解析手段は、前記エコー信号の強度に基づく前
記解析領域内の組織の性状を表す指標を求める手段であ
ることを特徴とする超音波診断装置。
33. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 32, wherein said quantitative analysis means is means for obtaining an index representing a property of a tissue in said analysis area based on an intensity of said echo signal. Ultrasound diagnostic equipment.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003061964A (en) * 2001-08-24 2003-03-04 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2004321582A (en) * 2003-04-25 2004-11-18 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic equipment and ultrasonic diagnosis support program
JP2006122686A (en) * 2004-10-28 2006-05-18 Sonosite Inc Device and method for ultrasonic blood vessel measurement
EP1715360A2 (en) 2005-03-31 2006-10-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound image processing program
JP2007057751A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Yamaha Corp Sequence data generating device and sequence data generation program
JP2008142448A (en) * 2006-12-13 2008-06-26 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic system, and data analysis method and program
JP2009090104A (en) * 2007-09-18 2009-04-30 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic method and apparatus
WO2011114852A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 コニカミノルタエムジー株式会社 Ultrasonic diagnosis device
WO2012176837A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic device and method
US8591417B2 (en) 2003-05-20 2013-11-26 Panasonic Corporation Ultrasonic diagnostic apparatus
US8696575B2 (en) 2006-03-31 2014-04-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic diagnostic apparatus and method of controlling the same
JP2015054056A (en) * 2013-09-11 2015-03-23 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic device and ultrasonic imaging program
US10595817B2 (en) 2012-05-25 2020-03-24 Fujifilm Corporation Ultrasound diagnostic device, ultrasound diagnostic method and ultrasound diagnostic program storage medium
US10631822B2 (en) 2012-05-25 2020-04-28 Fijifilm Corporation Ultrasound diagnostic device, ultrasound diagnostic method and ultrasound diagnostic program storage medium
US10874375B2 (en) 2010-06-30 2020-12-29 Fujifilm Corporation Ultrasound diagnostic device and ultrasound diagnostic method
US10932750B2 (en) 2016-03-11 2021-03-02 Canon Medical Systems Corporation Medical diagnostic apparatus and medical analysis method

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003061964A (en) * 2001-08-24 2003-03-04 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2004321582A (en) * 2003-04-25 2004-11-18 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic equipment and ultrasonic diagnosis support program
US8591417B2 (en) 2003-05-20 2013-11-26 Panasonic Corporation Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2006122686A (en) * 2004-10-28 2006-05-18 Sonosite Inc Device and method for ultrasonic blood vessel measurement
EP1715360A2 (en) 2005-03-31 2006-10-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound image processing program
US8834371B2 (en) 2005-03-31 2014-09-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound image processing program
JP2007057751A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Yamaha Corp Sequence data generating device and sequence data generation program
JP4665664B2 (en) * 2005-08-24 2011-04-06 ヤマハ株式会社 Sequence data generation apparatus and sequence data generation program
US8696575B2 (en) 2006-03-31 2014-04-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic diagnostic apparatus and method of controlling the same
JP2008142448A (en) * 2006-12-13 2008-06-26 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic system, and data analysis method and program
US8282551B2 (en) 2006-12-13 2012-10-09 Fujifilm Corporation Ultrasonic diagnostic apparatus, data analysis method, and data analysis program
JP2009090104A (en) * 2007-09-18 2009-04-30 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic method and apparatus
US9737281B2 (en) 2010-03-16 2017-08-22 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Ultrasound diagnostic equipment
WO2011114852A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 コニカミノルタエムジー株式会社 Ultrasonic diagnosis device
JP5765332B2 (en) * 2010-03-16 2015-08-19 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
US10874375B2 (en) 2010-06-30 2020-12-29 Fujifilm Corporation Ultrasound diagnostic device and ultrasound diagnostic method
US10743845B2 (en) 2011-06-23 2020-08-18 Canon Medical Systems Corporation Ultrasound diagnostic apparatus and method for distinguishing a low signal/noise area in an ultrasound image
WO2012176837A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic device and method
CN103648400A (en) * 2011-06-23 2014-03-19 株式会社东芝 Ultrasonic diagnostic device and method
JP2013005876A (en) * 2011-06-23 2013-01-10 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
US10595817B2 (en) 2012-05-25 2020-03-24 Fujifilm Corporation Ultrasound diagnostic device, ultrasound diagnostic method and ultrasound diagnostic program storage medium
US10631822B2 (en) 2012-05-25 2020-04-28 Fijifilm Corporation Ultrasound diagnostic device, ultrasound diagnostic method and ultrasound diagnostic program storage medium
US10231710B2 (en) 2013-09-11 2019-03-19 Toshiba Medical Systems Corporation Ultrasound diagnosis apparatus and ultrasound imaging method
JP2015054056A (en) * 2013-09-11 2015-03-23 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic device and ultrasonic imaging program
US10932750B2 (en) 2016-03-11 2021-03-02 Canon Medical Systems Corporation Medical diagnostic apparatus and medical analysis method
US11801033B2 (en) 2016-03-11 2023-10-31 Canon Medical Systems Corporation Medical diagnostic apparatus and medical analysis method

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